耦合电容的作用及电源滤波电容.pdfVIP

电路设计中耦合电容的作用是什么以及滤波、旁路电 容的作用 电容耦合的作用是将交流信号从前一级传到下一级。当然，耦合的方法还有直接 耦合和变压器耦合的方法。直接耦合效率最高，信号又不失真，但是，前后两级 的工作点的调整复杂，相互牵连。为了不使后一级的工作点不受前一级的影响， 就必须在直流方面把前一级和后一级分开。同时，又能使交流信号顺利的从前一 级传给后一级，同时能完成这一任务的方法就是采用电容传输或变压器传输来实 现。它们都能传递交流信号和隔断直流，使前后级的工作点互不牵连。但不同的 是，用电容传输时，信号的相位要延迟一些，用变压器传输时，信号的高频成份 要损失一些。一般情况下，小信号传输时，常用电容作为耦合元件，大信号或强 信号的传输，常用变压器作耦合元件。 滤波电容、去耦电容、旁路电容作用 滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。 去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激，使放大器稳定工作。 旁路电容用在有电阻连接时，接在电阻两端使交流信号顺利通过。 1.关于去耦电容蓄能作用的理解 1）去耦电容主要是去除高频如RF信号的干扰，干扰的进入方式是通过电磁辐射。 而实际上，芯片附近的电容还有蓄能的作用，这是第二位的。 你可以把总电源看作密云水库，我们大楼内的家家户户都需要供水， 这时候，水不是直接来自于水库，那样距离太远了， 等水过来，我们已经渴的不行了。 实际水是来自于大楼顶上的水塔,水塔其实是一个buffer的作用。 如果微观来看，高频器件在工作的时候，其电流是不连续的，而且 频率很高， 而器件VCC到总电源有一段距离，即便距离不长，在频率很高的情 况下， 阻抗 Z＝i*wL+R，线路的电感影响也会非常大， 会导致器件在需要电流的时候，不能被及时供给。 而去耦电容可以弥补此不足。 这也是为什么很多电路板在高频器件VCC管脚处放置小电容的原因 之一 （在vcc引脚上通常并联一个去藕电容，这样交流分量就从这个电容接 地。） 2）有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要 功能就是提供 一 个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和 将噪声引导到地 2.旁路电容和去耦电容的区别 去耦：去除在器件切换时从高频器件进入到配电网络中的RF能量。 去耦电容还可以为器件 供局部化的DC电压源，它在减少跨板浪涌电 流方面特别有用。 旁路：从元件或电缆中转移出不想要的共模RF能量。这主要是通过产生AC旁路 消除无意的能量进入敏感的部分，另外还可以提供基带滤波功能（带宽受限）。 我们经常可以看到，在电源和地之间连接着去耦电容，它有三个方面的作用：一 是作为本集成电路的蓄能电容；二是滤除该器件产生的高频噪声，切断其通过供 电回路进行传播的通路；三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。 在电子电路中，去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用，电容 所处的位置不同，称呼就不一样了。对于同一个电路来说，旁路（bypass）电容 是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象，把前级携带的高频杂波滤除，而去耦 （decoupling）电容也称退耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象。 电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比.所以,电感可以阻扼高频通过,电容可 以阻扼低频通过.二者适当组合,就可过滤各种频率信号.如在整流电路中,将电容并在负载 上或将电感串联在负载上,可滤去交流纹波.。电容滤波属电压滤波，是直接储存脉动电压来 平滑输出电压，输出电压高，接近交流电压峰值；适用于小电流，电流越小滤波效果越好。 电感滤波属电流滤波，是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流，输出电压低，低于交流 电压有效值；适用于大电流，电流越大滤波效果越好。电容和电感的很多特性是恰恰相反的。 一般情况下，电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号，但即使是低频信号，其频率也分 为了好几个数量级。因此为了适合在不同频率下使用，电解电容也分为高频电容和低频电容 （这里的高