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EMC防护中的滤波电容

高工
2022-06-23 21:54:31     打赏

   为什么总是在电路里摆两个0.1uF和0.01uF的电容?

旁路和去耦

    旁路电容(Bypass Capacitor)和去耦电容(Decoupling Capacitor)这两个概念在电路中是常见的,但是真正理解起来并不容易。

    要理解这两个词汇,还得回到英文语境中去。

    Bypass在英语中有抄小路的意思,在电路中也是这个意思,如下图所示。

image.png

    couple在英语中是一对的意思,引申为配对、耦合的意思。如果系统A中的信号引起了系统B中的信号,那么就说A与B系统出现了耦合现象(Coupling),如下图所示。而Decoupling就是减弱这种耦合的意思。

电路中的旁路和去耦

    如下图中,直流电源Power给芯片IC供电,在电路中并入了两个电容。相关推荐:常见滤波电路分析技巧

image.png

旁路

    如果Power受到了干扰,一般是频率比较高的干扰信号,可能使IC不能正常工作。在靠近Power处并联一个电容C1,因为电容对直流开路,对交流呈低阻态。频率较高的干扰信号通过C1回流到地,本来会经过IC的干扰信号通过电容抄近路流到了GND。这里的C1就是旁路电容的作用。

去耦

    由于集成电路的工作频率一般比较高,IC启动瞬间或者切换工作频率时,会在供电导线上产生较大的电流波动,这种干扰信号直接反馈到Power会使其产生波动。在靠近IC的VCC供电端口并联一个电容C2,因为电容有储能作用,可以给IC提供瞬时电流,减弱IC电流波动干扰对Power的影响。这里的C2起到了去耦电容的作用。

为什么要用两个电容

    回到本文最开始提到的问题,为什么要用0.1uF和0.01uF的两个电容?

    电容阻抗和容抗计算公式分别如下:

image.png

    容抗与频率和电容值成反比,电容越大、频率越高则容抗越小。可以简单理解为电容越大,滤波效果越好。那么有了0.1uF的电容旁路,再加一个0.01uF的电容不是浪费吗?

    实际上,对一个特定电容,当信号频率低于其自谐振频率时呈容性,当信号频率高于其自谐振频率时呈感性。当用0.1uF和0.01uF的两个电容并联时,相当于拓宽了滤波频率范围。





关键词: EMC     滤波     电容    

专家
2022-06-23 23:44:36     打赏
2楼

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专家
2022-06-24 00:12:18     打赏
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高工
2022-06-24 00:13:36     打赏
4楼

好厉害


专家
2022-06-24 00:14:22     打赏
5楼

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2022-06-24 02:27:40     打赏
6楼

学习学习


专家
2022-06-24 07:12:52     打赏
7楼

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2022-06-24 07:17:40     打赏
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院士
2022-06-24 08:15:52     打赏
9楼

谢谢楼主分享的技术文章~!


专家
2022-06-24 08:21:29     打赏
10楼

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