07.25 旁路電容和去耦電容的區別

電容可謂是電路設計中運用的最普遍的一種器件,其中的功能原理也許大家不是特別清楚,下面我們就介紹一下旁路電容和去耦電容的區別。

對於同一個電路來說,旁路電容的作用死濾除前級輸入攜帶的噪聲干擾,而去耦(也稱退耦)電容的作用是濾除噪聲輸出信號的干擾。

旁路電容和去耦電容的區別

旁路電容

旁路電容的主要功能是產生一個通交流的分路,將噪聲干擾能量導入地。旁路電容一般用來減小對電源模塊的瞬態電流需求。

通常鉭電容和鋁電解電容比較適合作旁路電容,其電容值取決於PCB板上的瞬態電流需求,一般在10uF至470uF範圍內。如果PCB板上有很多集成電路、高速開關電路和具有長引線的電源,則應選擇大容量的電容。

去耦電容

有源器件在開關時產生的高頻開關噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件,將噪聲引導到地,以減少開關噪聲在板上的傳播。

實際上,旁路電容和去耦電容都應該儘可能放在靠近電源輸入處以幫助濾除高頻噪聲。去耦電容的取值大約是旁路電容的百分之一到千分之一。為了得到更好的EMC特性,去耦電容還應儘可能地靠近每個有源器件,因為佈線阻抗將減小去耦電容的效果。

陶瓷電容常被用來去耦,其值決定於最快信號的上升時間和下降時間。例如,對一個 33MHz的時鐘信號,可使用4.7nF到100nF的電容;對一個100MHz時鐘信號,可使用10nF的電容。選擇去耦電容時,除了考慮電容值外,ESR值也會影響去耦能力。為了去耦,應該選擇ESR值低於1歐姆的電容。

旁路電容和去耦電容的區別

從電路來說,總是存在驅動源和被驅動的負載。如果負載電容太大,驅動電路要給電容充電、放電,才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候,電流比較大,這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流,由於電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會產生反彈),這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作。這就是耦合。

去藕電容就是起到一個電池的作用,滿足驅動電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。

旁路電容實際也是去藕合的,只是旁路電容一般是指高頻旁路,也就是給高頻的開關噪聲提高一條低阻抗的洩防通道。高頻旁路電容一般比較小,根據諧振頻率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合電容一般比較大,是10u或者更大,依據電路中分佈參數,以及驅動電流的變化大小來確定。

旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象,而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象,防止干擾信號返回電源。這應該是他們的本質區別。


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