回10樓mmwlb:這兩天比較忙,今天才上來看到你的回復。那我就簡單和你探討一下吧,免得你又教訓我記住幾個看起來時髦的名詞卻不明白是什么意思。
1,總體上來說,有電壓或電流的突變的地方就會干擾產(chǎn)生干擾,電容是抑制這種突變的元件之一。輸入電容的主要作用是濾除交流噪聲,抑制輸入端的電壓變化。而輸出電容的作用,用于抑制由于負載電流或者輸入電壓瞬變引起的輸出電壓變化,此外也構成了反饋回路的一部分。
3,對于理想電源仍和一點的電位都保持恒定,但實際電源卻會由很多因素造成不穩(wěn)定穩(wěn)壓電容,如器件高速開關狀態(tài)下瞬態(tài)交變電流影響,clock或data轉換,負載電流變化等。
4,所以為了保證電源的穩(wěn)定和干凈,電容起著很大的作用。對于去耦電容,是確保電源和地之間有條對于高頻信號的低阻抗通路,從而將高頻元件產(chǎn)生在電源平面上的RF能量移除。對于旁路電路,能移除不需要的RF雜訊,避免耦合元件或cable的共模干擾進入敏感區(qū)域,并提供濾波功能。對于大型電容(Bulk ),是當在最大負載下,所有信號腳同事切換時,對元件保持DC電流及電壓穩(wěn)定,同時防止元件的電流浪涌di/dt造成的電源失效。
4,根據(jù)電容阻抗公式X=1/wc,看起來電容越大阻抗越小,似乎濾波去耦效果更好。那么為什么要使用大小電容并聯(lián),甚至用很多同種容值的電容并聯(lián)呢。因為對于理想電容我們沒有考慮寄生電感和電阻的影響。實際電容比理想電容卻更復雜,在這里我不詳述,我們只考慮它的簡化等效模型。也就是說簡化的實際電容模型是由等效串聯(lián)電感(ESL)、等效串聯(lián)電阻(ESR)、和C構成的串聯(lián)模型。其構成的阻抗為|Z|=sqrt(ESR^2+(wESL-1/WC)^2),(sqrt表根號下)得出諧振角頻率W=1/sqrt(ESL*C)。當在諧振頻率以下,電容表現(xiàn)為電容特性,而隨著頻率增加,超過諧振頻率時,它就逐漸表現(xiàn)為電感特性。顯然我們要使用電容去耦濾波就要讓它表現(xiàn)為電容特性。大電容由于C大,而且通常使用多層卷繞的方式制作,所以ESL也比較大,故其諧振頻率點比較低,只能用于濾除低頻干擾。想要濾除高頻干擾還需要使用小電容。通常大容量電容器是10-100uF的鋁電解電容,小電容是0.01uF-0.1uF的疊層陶瓷電容(ESR,ESL都比較?。?。對于要求不高的情況下,我們可以簡單計算得到大小電容的容值,一般大小電容容值相差不小于100倍,比如一個10UF的大電容和0.1UF的小電容并聯(lián)使用。為了研究并聯(lián)后的效果,我們可以畫出其等效電路,寫出其傳遞函數(shù),找到引入的極點和零點作出它的頻率特性曲線研究它對噪聲的衰減??梢缘玫剿p曲線從第一個極點開始,一直到最后一個零點結束,容值最大的那只電容決定了衰減的起始頻率,容值最小的那只電容決定了衰減的終止頻率,在此我就不作詳述了。
5穩(wěn)壓電容,而我們?yōu)槭裁匆淹N電容并聯(lián)使用呢,因為這樣可以降低其ESR和ESL(并聯(lián)后等效容值變?yōu)閚C,等效電感變?yōu)镋SL/n,等效串聯(lián)電阻變?yōu)镋SR/n)。那為什么要降低ESR和ESL呢。今天太晚了我也不詳述了。假單說一下ESR。電壓的紋波(ripple)與ESR有著直接的關系,ESR越大,紋波越大。所以為了減小紋波我們要盡量使ESR小。所以把電容并聯(lián)起來就可以達到此目的,降低了ESR也增大了電容。
6,當使用了很多不同值和相同值的電容并聯(lián)時分析起來就更復雜,需要考慮反諧振現(xiàn)象。樓上有興趣自己好好研究,我先睡覺了。不懂的大家一起來探討。
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