关于滤波电容、去耦电容、旁路电容的作用2

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关于滤波电容、去耦电容、旁路电容的作用2 N: T) Z* T5 s6 U% l# y# u7 W: S
一、电容使用的意义：电容在减小同步开关噪声中起着非常重要的作用，其基本原理就是利用电容对交变信号呈现低阻状态，交变电流的频率越高，电容的阻抗也就越低。
二、电容的主要分类和用途
旁路电容：旁路电容的主要作用是给教练信号提供一个低阻抗的通路
去耦电容：去耦电容的主要作用是提供一个局部的直流电源给有源器件，以减小开关噪声在板子上的传播，继而将噪声引入到地。
滤波电容：主要用于直流整流电路，用以滤除交流成分，使输出更加平滑，起静噪的作用。( D4 k, H! X- m" d3 l; _- V9 C
三、详解各种作用的电容
（1）.去耦电容
1.去耦电容的储能作用：去耦电容主要是去除RF 信号的干扰、干扰主要以电磁方式进入主板（EMI 干扰），我们可以把总电源理解为一个水库，楼内的家家户户都需要用水，如果让水库中的水直接流入各家各户，这样比较远的用户很可能会因为距离问题而供水不及，而且很浪费材料。实际中通常是在每个楼顶修建一个水塔，从而保障较远用户的及时用水需求。去耦电容就像是这个水塔实际就是一个buffer 的作用。我们分析一个高频的数字线路可知，频率不可能搞到无穷大，因此回路中的电流肯定是不连续的，而且频率很高。如果我们的器件距离VCC 还有一段距离，根据阻抗Z= i*wl+R 可知线路的电感影响将会很大，从而导致器件在需要电流的时候不能被及时供给，去耦电容的应用恰恰弥补了这个不足，这就是高频电源附近必须并联一个小电容的原因之一。
2.去耦电容的滤波作用：通过上述可知去耦电容的目的就在于给有源器件提供一个局部的直流电源，去耦更大的特性在于它的前级滤波特性，比如220v 变压器如端是50hz的交流信号，因此通过整流桥之后的直流也肯定是一个50hz 的pwm 信号，只是根据变压器的功率不同，此信号上的电流也不尽一致。我们在直流电路系统中，需要的是一个直流稳定的电源，所以我们需要在整流之后加接一个1000~2200uf 的电容，此电容的目的就是用不断充放电的方式使输出电源变得非常平滑。50hz 的频率较低所以在选择时必须是比较大的电容，最理想的状态就是电容充放电和输入频率像一致，这样电容的阻抗也是最小的，从而可以提高缓冲效率。
.去耦电容的去耦合作用：在实际的三极管放大电路中，有时候为了增加负载能力，等。我们需要加入变压器耦合、光电耦合等措施，变压器的作用是互逆作用的，因此必然会向集电极（漏极）引入噪声，所以此处的滤波电容就是去耦电容。( m) d/ Q( v$ @( c! L
（2）.滤波电容+ q1 q. o7 m$ i- d: K
1.滤波电容毋庸置疑起到的是滤波的作用，刚才提出了去耦电容具备前级滤波的作用，经过前级滤波进入稳压芯片，输出较稳定的电压信号，但是前级滤波不可能做到，每个周期都非常的稳定，比如电容放电没有放完等，这些都会在输出端造成细微的纹波，而且较高频的信号时不能被前级电容所滤掉的，因为前级主要针对的是低频的信号，对高频基本不做反映，因此我们的输出必定会引入噪声。此时就要使用的滤波电容，这个滤波电容的作用也有两个，其一是为了使输出平滑，防止噪音带入电路板；其二是根据电容隔直导交的特性，将高频的交流分量旁路到地，和旁路电容的作用一致，典型的后级滤波为0.1uf，一些lDC-DC 的超低噪电路除外，在平时的低频系统中0.1uf 已经足矣，去耦电容的具体取值可以根据C=1/F 来取，一般10M 一下军用0.1uf 并不严格要求。
.滤波电容的谐振特性，这也是源于电容充放电的基本特性，大多数滤波电路，和滤波器如高、低通、带通、带阻都是通过RC 或者LC 震荡回路来实现，基本上所有的震荡器或者频率发生器最根源的都是基于电容的充放电。只是在实际应用中，我们需要考虑到他们的谐振频率，等效阻抗、电抗特性、Q 值等。
（3）.旁路电容
旁路电容的主要作用就是为高频噪声或者信号提供一条低阻抗的通路，以滤除高频成分。一般和去耦电容以及滤波电容配合着使用，基本上和滤波电容没有很大的区别。主要应用体现在滤波器上， 我们可以根据不同的电容值设置不同的谐振参数，f=1/2paiRC,f=1/2pai*quat(LC)。

jun63435227

很精辟[s:2] [s:2]