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      電容的作用

      【發表時間:2011-11-5 21:34:11】   旁路:變壓器旁路電容并接在電阻兩端或由某點直接跨接至共用電位為交直流信號中的交流或脈動信號設置一條通路,避免交流成分在通過電阻時產生壓降。將回路中不需要的交流信號對地短路掉。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泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據諧振頻率一般是0.1u,0.01u等把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象,把前級攜帶的高頻雜波濾除,不是連接在電源 與地之間去耦:是將無用交流信號去除的,一段接在線路中、一端接地。專指去除芯片電源管腳上的噪聲,該噪聲是芯片本身工作產生的。是把輸出信號的干擾作為濾除對象。 在直流電源回路中,負載的變化會引起電源噪聲。在直流電源回路中,負載的變化會引起電源噪聲。例如在數字電路中,當電路從一個狀態轉換為另一種狀態時,就會在電源線上產生一個很大的尖峰電流,形成瞬變的噪聲電壓。配置去耦電容可以抑制因負載變化而產生的噪聲,是印制電路板的可靠性設計的一種常規做法,配置原則如下:●電源輸入端跨接一個10~100uF的電解電容器,如果印制電路板的位置允許,采用100uF以上的電解電容器的抗干擾效果會更好!駷槊總集成電路芯片配置一個0.01uF的陶瓷電容器。如遇到印制電路板空間小而裝不下時,可每4~10個芯片配置一個1~10uF鉭電解電容器,這種器件的高頻阻抗特別小,在500kHz~20MHz范圍內阻抗小于1Ω,而且漏電流很。0.5uA以下)!駥τ谠肼暷芰θ、關斷時電流變化大的器件和ROM、RAM等存儲型器件,應在芯片的電源線(Vcc)和地線(GND)間直接接入去耦電容!袢ヱ铍娙莸囊不能過長,特別是高頻旁路電容不能帶引線。從電路來說,總是可以區分為驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大,驅動電路要把電容充電、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,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會產生反彈),這種電流相對于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。耦合:耦合電容是傳遞交流信號的,接在線路中。去耦電容是將無用交流信號去除的,一段接在線路中、一端接地,二者完全不同.接而成的網絡稱為耦合電路。常見的耦合方式有阻容耦合,變壓器耦合,直流耦合和交流耦合。。耦合常數是指 耦合電容值與第二級輸入阻抗值乘積對應的時間常數 ,一般不加注明時往往是指交流耦合濾波:多用于直流電路中,引入濾波電容的原因是要獲得平滑穩定的電壓,因為電容兩端的電壓不能突變,所以它能抑制電壓的波動,使電壓變得平穩光滑。從理論上(即假設電容為純電容)說,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越高。但實際上超過1uF的電容大多為電解電容,有很大的電感成份,所以頻率高后反而阻抗會增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯了一個小電容,這時大電容通低頻,小電容通高頻。(大電容的電感成分太大影響了高頻的通過)電容的作用就是通高阻低,廣州穩壓器通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過,電容越小高頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容(1000uF)濾低頻,小電容(20pF)濾高頻。由于電容的兩端電壓不會突變,由此可知變壓器,信號頻率越高則衰減越大,可很形象的說電容像個水塘,不會因幾滴水的加入或蒸發而引起水量的變化。它把電壓的變動轉化為電流的變化,頻率越高,峰值電流就越大,從而緩沖了電壓。濾波就是充電,放電的過程。振蕩/同步包括RC、LC振蕩器及晶體的負載電容都屬于這一范疇。3)時間常數這就是常見的R、C串聯構成的積分電路。當輸入信號電壓加在輸入端時,電容(C)上的電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著電壓的上升而減小。電流通過電阻(R)、電容(C)的特性通過下面的公式描述: i = (V/R)e-(t/CR)最后說下電解電容的使用注意事項電解電容由于有正負極性,因此在電路中使用時不能顛倒聯接。在電源電路中,輸出正電壓時電解電容的正極接電源輸出端,負極接地,輸出負電壓時則負極接輸出端,正極接地.當電源電路中的濾波電容極性接反時,廣州穩壓器因電容的濾波作用大大降低,一方面引起電源輸出電壓波動,另一方面又因反向通電使此時相當于一個電阻的電解電容發熱.當反向電壓超過某值時,電容的反向漏電電阻將變得很小,這樣通電工作不久,即可使電容因過熱而炸裂損壞.2.加在電解電容兩端的電壓不能超過其允許工作電壓,在設計實際電路時應根據具體情況留有一定的余量,在設計穩壓電源的濾波電容時,如果交流電源電壓為220~時變壓器次級的整流電壓可達22V,此時選擇耐壓為25V的電解電容一般可以滿足要求.但是,假如交流電源電壓波動很大且有可能上升到250V以上時,最好選擇耐壓30V以上的電解電容。3,電解電容在電路中不應靠近大功率發熱元件,以防因受熱而使電解液加速干涸.4、對于有正負極性的信號的濾波,可采取兩個電解電容同極性串聯的方法,當作一個無極性的電容.數字電路輸出信號電平轉換過程中會產生很大的沖擊電流,在供電線和電源內阻上產生較大的壓降,使供電電壓產生跳變,產生阻抗噪聲(亦稱開關噪聲),形成干擾源。一、沖擊電流的產生:(1)輸出級控制正負邏輯輸出的管子短時間同時導通,產生瞬態尖峰電流(2)受負載電容影響,輸出邏輯由“0”轉換至“1”時,由于對負載電容的充電而產生瞬態尖峰電流。瞬態尖峰電流可達50ma,動作時間大約幾ns至幾十ns。二、降低沖擊電流影響的措施:(1)降低供電電源內阻和供電線阻抗(2)匹配去耦電容三、何為去耦電容在ic(或電路)電源線端和地線端加接的電容稱為去耦電容。四、去耦電容如何取值去耦電容取值一般為0.01~0.1uf,頻率越高,去耦電容值越小。五、去耦電容的種類(1)獨石 (2)玻璃釉 (3)瓷片 (4)鉭六、去耦電容的放置去耦電容應放置于電源入口處,連線應盡可能短上下拉電阻:1、當TTL電路驅動COMS電路時,如果TTL電路輸出的高電平低于COMS電路的最低高電平(一般為3.5V),這時就需要在TTL的輸出端接上拉電阻,以提高輸出高電平的值。2、OC門電路必須加上拉電阻,以提高輸出的搞電平值。3、為加大輸出引腳的驅動能力,有的單片機管腳上也常使用上拉電阻。4、在COMS芯片上,為了防止靜電造成損壞,不用的管腳不能懸空,一般接上拉電阻產生降低輸入阻抗,提供泄荷通路。5、芯片的管腳加上拉電阻來提高輸出電平,從而提高芯片輸入信號的噪聲容限增強抗干擾能力。6、提高總線的抗電磁干擾能力。管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。7、長線傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾,加上下拉電阻是電阻匹配,有效的抑制反射波干擾。8、高速電路中的終端匹配阻抗也往往用上拉電阻來實現。上拉電阻阻值的選擇原則包括:1、從節約功耗及芯片的灌電流能力考慮應當足夠大;電阻大,電流小。2、從確保足夠的驅動電流考慮應當足夠;電阻小,電流大。3、對于高速電路,過大的上拉電阻可能邊沿變平緩。綜合考慮以上三點,通常在1k到10k之間選取。對下拉電阻也有類似道理去耦電容在集成電路電源和地之間的有兩個作用:一方面是本集成電路的蓄能電容,另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。數字電路中典型的去耦電容值是0.1μF。這個電容的分布電感的典型值是5μH。0.1μF的去耦電容有5μH的分布電感,它的并行共振頻率大約在7MHz左右,也就是說,對于10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果,對40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。1μF、10μF的電容,并行共振頻率在20MHz以上,去除高頻噪聲的效果要好一些。每10片左右集成電路要加一片充放電電容,或1個蓄能電容,廣州穩壓器可選10μF左右。最好不用電解電容,電解電容是兩層薄膜卷起來的,這種卷起來的結構在高頻時表現為電感。要使用鉭電容或聚碳酸酯電容。去耦電容的選用并不嚴格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。一般來說,容量為uf級的電容,象電解電容或鉭電容,他的電感較大,諧振頻率較小,對低頻信號通過較好,而對高頻信號,表現出較強的電感性,阻抗較大,同時,大電容還可以起到局部電荷池的作用,可以減少局部的干擾通過電源耦合出去;變壓器容量為0.001~0.1uf的電容,一般為陶瓷電容或云母電容,電感小,諧振頻率高,對高頻信號的阻抗較小,可以為高頻干擾信號提供一條旁路,減少外界對該局部的耦合干擾在電子電路中,去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用,電容所處的位置不同,稱呼就不一樣了

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