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常用于电源去耦的元件组合

作者:澳门新濠天地     发布时间:2019-11-12 10:22    浏览量:

  小容值的电容可以滤除电源线上的高频噪声,使电源更加干净,并且负责提供负载的高频电流需求。

  大电容同样起到蓄流的作用,响应负载的低频电流需求,滤除电源线上的低频波动。

  理论上,对于任意固定频率,容值越大的电容阻抗越小。但由于电容本身也有寄生电感,而且往往容值越大寄生电感越大,在高频处,电容最终都会显现出感性,阻抗随频率的升高而升高。小电容的转折点(下图中的阻抗曲线的最低点)频率值较之大电容更大。所以大电容对高频电流的响应特性没有小电容好。

  下图是不同容值电容的阻抗随频率变化的曲线。但是大电容可以响应频率相对较低,电流需求大的电流变化。

  普遍来说,贴片电容比直插电容的寄生电感小,长宽比小的比长宽比大的封装寄生电感小(同容值,0612的电容比1206电容寄生电感小,高频特性更好)。

  贴片陶瓷电容:高频特性最好,但容值较小,常用的最大容值为10uF。常用于高频电路的电源滤波去耦。

  钽电解电容:高频特性较好,相同体积下可以实现最大的容值。确定是耐压值较低,容易损坏。

  铝电解电容:高频特性最差,但是容值最大,可以做到几千微法。常用于电源入板处的滤波和去耦,此处的电容需要有容量大的特点,但对响应速度要求不高。

  因此,各种类型的电容在电源去耦中担当的角色一般是这样的:陶瓷电容最靠近芯片,负责提供负载高频的电流需求和噪声过滤,容值一般几nF到几uF之间。钽电容和铝电解电容因为容量大、响应速度较慢,一般用于板级的电源去耦和滤波,或者是大功率电路的电源去耦。当即要求速度,有要求容量的时候一般用多个瓷片电容并联或瓷片电容与钽电容并联。选择钽电容,耐压值要留有一定的裕量,因为电源上电瞬间一般会有一定的过冲,容易损坏钽电容。电源处并联上稳压管或TVS管可以抑制过冲,是很有效的解决办法、

  (注:各种电容的ESR、ESL等参数之间有差异,详细可百度华为公司的内部资料:无源滤波器件电容的介绍与深入认识)

  一般的电源去耦只需要去耦电容即可满足实际需求,但对电源质量要求很高的模拟电路等,仅仅使用去耦电容可能效果有限,因为如论并联多少个电容,都只能形成单个极点,响应曲线倍频。因此,可以在电源线上串联电感或磁珠。这样可以进一步减少电源波动对负载的影响,也能防止一些高噪声的负载通过电源线将噪声耦合到其他敏感的电路上。

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