為什麽總是在(zài)電路裏擺(bǎi)兩個0.1uF和0.01uF的電容(róng)?
更新時(shí)間:2024-08-26 點擊次數:1154
旁路(lù)電容(Bypass Capacitor)和去耦電容(Decoupling Capacitor)這兩個概念在電路中是常見的,但是真正理解起來並不容易。Bypass在英語中有(yǒu)抄小路的意思,在電路中也是這個意思,如下圖所示。
couple在英(yīng)語中(zhōng)是一對的意思,引申為配對、耦合的意(yì)思(sī)。如果(guǒ)係統A中的信(xìn)號引(yǐn)起了係統B中的信號,那麽就(jiù)說A與B係統出現了耦合現象(Coupling),如下(xià)圖所示。而Decoupling就是減弱這種耦合的意思。如下圖中(zhōng),直流電(diàn)源Power給芯片IC供電,在電路(lù)中並入了兩個(gè)電容。
如果Power受(shòu)到了(le)幹擾,一般是頻率比較高的(de)幹擾信號,可能使IC不能正常工作。在靠近Power處(chù)並聯一個電容C1,因為電容對直流開路,對交流呈低阻態。頻率較高的幹擾信號(hào)通過C1回流到地,本來會經過IC的幹擾信號通過(guò)電容(róng)抄近路流(liú)到了GND。這裏的C1就是旁路電(diàn)容的(de)作用。由於集成電路(lù)的工作頻(pín)率一般比較高,IC啟(qǐ)動瞬間或者切換工作頻率(lǜ)時,會在(zài)供電導線上產生較大的電流波動,這種(zhǒng)幹擾信號直接反饋到(dào)Power會(huì)使其產生波動。在(zài)靠近IC的VCC供電端口並聯一個電容C2,因為電容有儲能作(zuò)用,可以給IC提供瞬時電流,減(jiǎn)弱IC電流波動(dòng)幹(gàn)擾對Power的影響。這裏的C2起到了去耦電容的作用。回到本文最開始提到的問題,為什麽要用0.1uF和0.01uF的(de)兩(liǎng)個電容?電容阻(zǔ)抗和容抗(kàng)計算公式分別如下(xià):容抗與頻率和電容值成反比,電容越大、頻率越高則容抗越小。可以簡單理解(jiě)為電容越大,濾(lǜ)波效果越好。那麽(me)有了0.1uF的電容旁路,再加一個0.01uF的電容不是浪費嗎?實際(jì)上,對一個特定電容,當信號(hào)頻率低於其自諧振頻(pín)率時呈容性,當信(xìn)號頻率高於(yú)其(qí)自諧(xié)振頻率時(shí)呈感性(xìng)。當用0.1uF和0.01uF的兩(liǎng)個電容並聯時,相當於拓寬了濾波頻率範圍(wéi)。