• 在电源整流电路中,我们通常使用滤波电容来滤除交流成分,这样可以使输出的直流更加平稳。
  • 放大电路中,我们使用去耦电容来消除自激,确保放大器能够稳定工作。
  • 旁路电容通常用于连接在电阻两端,以保证交流信号能够顺利通过。

1.关于去耦电容蓄能作用的理解

1)去耦电容的主要作用是去除高频干扰,而在实际应用中,附近的电容还有蓄能的功能。以一栋大楼的供水系统为例,总水库提供水源,但对于大楼内的水需求来说,水库的距离太远了。我们需要在大楼顶部设置水塔(buffer),以确保水在需要的时候能够供给。类似地,高频器件工作时的不连续电流需求在频率很高时会受到线路电感的影响,而去耦电容可以弥补这一不足,以提供更加稳定的电流供给。

2)有源器件在开关时会产生高频开关噪声并通过电源线传播。去耦电容的作用是为有源器件提供局部的直流电源,以减少开关噪声的传播和有效引导噪声到地。

2.旁路电容和去耦电容的区别

去耦电容的作用是去除从高频器件进入到配电网络中的RF能量,同时为器件提供局部化的DC电压源。它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。

旁路电容的作用是转移出不想要的共模RF能量,以滤除无意的能量进入敏感的部分,并提供基带滤波功能。旁路电容还可以滤除输入信号中的高频噪声。

在电子电路中,去耦电容和旁路电容都具有抗干扰的功能。它们所处的位置不同,用途也不同。对于同一个电路来说,旁路电容是用于滤除输入信号中的高频噪声,而去耦电容则用于消除输出信号的干扰。

1. 在不同需求下,我们可以选择不同类型的电容器。例如,在低频耦合或旁路时,可以选用纸介或涤纶电容器;而在高频高压电路中,通常使用云母或瓷介电容器。在电源滤波和退耦电路中,常见的选择是电解电容器。

2. 在不同类型的电路中,我们需要根据具体的设计需求来选择电容器的容量。在振荡电路、延时电路和音调电路中,电容器的容量应尽可能与计算值一致;在各种滤波网络中,对电容器容量有较高精度的要求。

3. 选用的电容器的额定电压应高于实际工作电压,并且要有足够的余量。

4. 我们应该优先选择绝缘电阻高、损耗小的电容器,并注意使用环境对电容器的影响。

高频旁路电容的容量通常较小,常见数值为0.1u和0.01u等;而去耦电容的容量通常较大,常见数值为10u或更大,具体值取决于电路中的分布参数和驱动电流的变化。

在数字电路中,典型的去耦电容值为0.1μF,而其分布电感典型值为5μH。0.1μF的去耦电容具有5μH的分布电感,其并行共振频率通常在7MHz左右。对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。而1μF和10μF的电容的并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效果更佳。

我们在选择电容器时应尽量匹配电路的需求。我们可以按照C=1/F的比例关系,选择适合的电容器。例如,对于10MHz的噪声,我们可以选择0.1μF的电容,对于100MHz的噪声,我们可以选择0.01μF的电容。

以上内容参考自面包板博客,经过整理和修改。