(停車場設(shè)計:控制器)旁路電容和去耦電容
電容在大家平時的電路設(shè)計中是不可缺少的,但是很多的人都會進入一個電容使用的誤區(qū),就是電容的容值越大越好,濾波效果越好。其實并不是這樣的,簡單的說,就是大容值電容濾低頻噪聲,小容值電容濾高頻噪聲。下面用比較通俗的語言來解釋其中的原因。
電容的工作的實質(zhì)是充電和放電的過程。以電容不存儲任何電量為初始狀態(tài),大容值的電容在電路中達(dá)到與電路中的電壓平衡需要充入的電荷量就要多,就需要更長的時間,低頻噪聲能夠滿足其時間上的要求,但如果放在高頻率噪聲的電路中,頻率高,大容值電容的充放電反應(yīng)不過來,達(dá)不到濾波的目的,這時候就要采用小容值的電容。小容值的電容,充放電時間短,能夠滿足濾波的目的??傊?,濾波的頻率隨電容值的增大而減少。所以在使用時要根據(jù)自己的電路的需要選取合適的容值,達(dá)到想要的濾波目的,又減少了成本。
在電路中最常見到的電容使用方法是“去耦電容”和“旁路電容”。
1、去耦電容
去耦電容實際上是根據(jù)電容的使用的實際效果來命名的,一般接在電源線和地線之間,起作用主要有兩方面:濾波作用和蓄能作用。
具體的作用結(jié)合以下幾點來解釋:
1) 當(dāng)電源引進電路時,電源的電壓不是恒定的,是處在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài),其中帶有很多的噪聲,如果讓這些噪聲進入到電路中就會對電路造成影響,特別是對電壓敏感的器件對電路電壓的穩(wěn)定性要求更高,以及有用到作為參考電壓的一端,影響其精確性,所以加電容能能保證電路的線性關(guān)系。(簡單的理解就是電壓多了我就吸收,少了我就補充,保持在一個平衡的狀態(tài))
2) 有源器件在開關(guān)是產(chǎn)生高頻的開關(guān)噪聲,將會沿著電源線傳播,這時電容提供一個局部的直流電源給有源器件,以減少開關(guān)噪聲在電源線的傳播,并將噪聲接引到地。
3) 在空間中存在很多的電磁波,往往會干擾到芯片工作的穩(wěn)定性,芯片周圍的去耦電容能夠很好的濾除這些干擾,從另一方面說,頻率高電路中,導(dǎo)線產(chǎn)生的電感效應(yīng)對電流的阻礙作用是很大的,會導(dǎo)致電流不足,如果器件在這時候剛好就需要足夠的電流驅(qū)動,就不能及時供給,這時,去耦電容中儲存的能量就能及時的補充這些不足,保證器件正常的工作。
2、旁路電容
旁路電容一般接在信號端與地之間,主要功能是產(chǎn)生一個交流分路,從而消去進入易感區(qū)的那些不需要的能量。旁路電容一般作為高頻旁路器件來減小對電源模塊的瞬態(tài)電流需求。通常鋁電解電容和鉭電容比較適合作旁路電容,其電容值取決于PCB 板上的瞬態(tài)電流需求,一般在10 至470μF 范圍內(nèi)。若PCB 板上有許多集成電路、高速開關(guān)電路和具有長引線的電源,則應(yīng)選擇大容量的電容。
3、總結(jié)去耦電容與旁路電容的區(qū)別
在電路電路中,去耦電容和盤古電容都是起到抗干擾的作用,電容所處的位置不同,就是稱呼的不一樣,旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象,而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象,防止干擾信號返回電源,這是他們的本質(zhì)區(qū)別。