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去耦电容那点事

winthony
工程师
2012-05-27 16:07:48     打赏
去耦电容在PCB板上都会普遍用到，但是去耦电容应该怎么选，应该放在什么位置，应该放多少个，就不是这么容易说清楚的了。

先说耦合。耦合就是两部分或者几部分电路之间的输入输出存在紧密的联系和相互的影响。这在有些系统中是有用的，但在大部分情况下都是我们不希望看到的，都会带来不需要的噪声。我们希望电路的各个部分能够相对独立的工作，不会相互影响。这就是去耦电容的作用。去耦电容有储能元件的作用，在电流突然变化的时候补充部分电流，减小电路电压的下降。还有一部分滤波的作用，比如滤除掉高号中的高频噪声。有时也会叫做旁路电容，不过我喜欢简单的都叫做去耦电容。或者说旁路电容是一种特殊的去耦电容。

理想电容的频率响应是一根直线，对所有的频率分量的阻抗都是一样的。但实际的电容还会存在寄生电感和寄生电阻。由于寄生电感的存在，实际电容的频响更类似一个V字形。阻抗最低的点就是电容的谐振频率点。电容对谐振频率附近的信号有很好的滤波作用。放到具体电路中就是能够把谐振频率附近的噪声传导到地，而不会影响到后续电路。另一个作用就是当负载电流突变的时候，去耦电容会起到一个小蓄水池的作用，为负载提供电流，减小电压的波动。

所以去耦电容的选择并不是简单的就是100nF或者1nF等等。要根据每个系统不同的噪声环境，和希望滤除的不同频率信号选择不同的去耦电容值。
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关键词： 去耦     电容     那点    

winthony
工程师
2012-05-27 20:48:08     打赏
2楼

        去耦电容还有一个去耦半径的概念。去耦电容的储能作用就相当于在负载前面增加了一个个小的蓄水池，不过蓄水池也是有响应时间的，如果距离负载太远蓄水池的反应太慢，等水池的水送到负载可能已经失去了作用甚至起到相反的作用了。去耦半径与信号在PCB板上的传输速度和信号波长都有关系。频率越高波长越短，去耦半径越小。电容越小谐振频率越高，频率越高，波长越短。这也就是为什么小电容滤高频，大电容滤低频，大电容可以放的远，小电容需要放在紧靠芯片管脚的位置的原因。


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winthony
工程师
2012-05-28 12:45:35     打赏
3楼
去耦电容的影响确实是很大的，有时候会直接影响到系统能否正常工作的关键。去耦电容容值的选择，摆放位置的考虑都不是拍脑袋决定的，也没有一个放之四海皆准的定理，需要根据不同的系统需求慎重选择。

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