為什(shí)麽總是在電路裏(lǐ)擺兩個0.1uF和0.01uF的電(diàn)容?
更新時間:2024-08-26 點擊次(cì)數:1611
旁路電容(róng)(Bypass Capacitor)和去耦電容(róng)(Decoupling Capacitor)這兩個概念在電路中是常見的,但(dàn)是真(zhēn)正理解起來並不容易。要理解這兩個詞匯,還(hái)得回到英文語境中去。Bypass在英語中有抄小路的意思,在(zài)電路中也是這個意思,如下圖(tú)所(suǒ)示。
couple在(zài)英語中是一對的意思,引申為配對、耦合的意思。如果係統A中的信號引起了係統(tǒng)B中的信號,那麽就說A與B係統出現了耦合現象(Coupling),如下圖(tú)所示。而(ér)Decoupling就是減弱這種耦合的意(yì)思。如下圖(tú)中,直流電源Power給芯片IC供電,在電路中並入了兩個(gè)電容。
如果Power受到了幹擾,一般是頻率比較高的幹擾信號,可能使IC不能正常(cháng)工作。在靠近Power處並聯一個電(diàn)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通過(guò)C1回流到地,本來會經過IC的幹擾信號通過電容抄近路流到了GND。這裏的C1就是旁(páng)路電容的(de)作用。由(yóu)於集成電路的工(gōng)作頻率一般比較高,IC啟動瞬間或者切換工作頻率時,會在供電導線上產生(shēng)較大的電流波動,這種幹(gàn)擾信號直接反饋到Power會使(shǐ)其產生波動。在靠近IC的VCC供電端口並聯一個電容C2,因為電(diàn)容有儲能作用,可以給(gěi)IC提供瞬時電流,減弱IC電流波動幹擾對Power的影響。這裏的C2起(qǐ)到了去耦電容的作用。回到本文最開始(shǐ)提到的問題,為什麽要用0.1uF和0.01uF的兩個電容?容抗與頻率和電容值成反比,電容越大、頻率越(yuè)高則容抗越小。可以簡單理解為電容越大,濾波效果越好。那麽有了0.1uF的電容旁路,再加一個0.01uF的電容不是浪費嗎?實際上,對一個特定電容,當信號(hào)頻率低於其自(zì)諧振頻(pín)率時呈容性,當信(xìn)號頻率高於其自諧振頻率時(shí)呈感(gǎn)性。當用0.1uF和0.01uF的兩個電容並(bìng)聯時,相當於拓寬了濾波頻率範圍。