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    EMC防護中的濾波電容
    時間:2022-01-14點擊量:

    為什么總是在電路里擺兩個0.1uF和0.01uF的電容?

    旁路和去耦

        旁路電容(Bypass Capacitor)和去耦電容(Decoupling Capacitor)這兩個概念在電路中是常見的,但是真正理解起來并不容易。

        要理解這兩個詞匯,還得回到英文語境中去。

        Bypass在英語中有抄小路的意思,在電路中也是這個意思,如下圖所示。

    EMC防護中的濾波電容

        couple在英語中是一對的意思,引申為配對、耦合的意思。如果系統A中的信號引起了系統B中的信號,那么就說A與B系統出現了耦合現象(Coupling),如下圖所示。而Decoupling就是減弱這種耦合的意思。

    電路中的旁路和去耦

        如下圖中,直流電源Power給芯片IC供電,在電路中并入了兩個電容。相關文章推薦:為什么MCU芯片附近要放一個0.1uF的電容?

    EMC防護中的濾波電容

    旁路

        如果Power受到了干擾,一般是頻率比較高的干擾信號,可能使IC不能正常工作。在靠近Power處并聯一個電容C1,因為電容對直流開路,對交流呈低阻態。頻率較高的干擾信號通過C1回流到地,本來會經過IC的干擾信號通過電容抄近路流到了GND。這里的C1就是旁路電容的作用。

    去耦

        由于集成電路的工作頻率一般比較高,IC啟動瞬間或者切換工作頻率時,會在供電導線上產生較大的電流波動,這種干擾信號直接反饋到Power會使其產生波動。在靠近IC的VCC供電端口并聯一個電容C2,因為電容有儲能作用,可以給IC提供瞬時電流,減弱IC電流波動干擾對Power的影響。這里的C2起到了去耦電容的作用。

    為什么要用兩個電容

        回到本文最開始提到的問題,為什么要用0.1uF和0.01uF的兩個電容?

        電容阻抗和容抗計算公式分別如下:

    EMC防護中的濾波電容

        容抗與頻率和電容值成反比,電容越大、頻率越高則容抗越小??梢院唵卫斫鉃殡娙菰酱?,濾波效果越好。那么有了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,當信號頻率低于其自諧振頻率時呈容性,當信號頻率高于其自諧振頻率時呈感性。當用0.1uF和0.01uF的兩個電容并聯時,相當于拓寬了濾波頻率范圍。


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