当前位置:首页 >> 信息与通信 >>

去藕电容和旁路电容的作用有什么区别


去藕电容和旁路电容的作用有什么区别? 旁路电容的主要功能是产生一个交流分路, 从而消去进入易感区的那些不需要的能量。 旁路 电容一般作为高频旁路器件来减小对电源模块的瞬态电流需求。 通常铝电解电容和钽电容比 较适合作旁路电容,其电容值取决于 PCB 板上的瞬态电流需求,一般在10至470µF 范 围内。若 PCB 板上有许多集成电路、高速开关电路和具有长引线的

电源,则应选择大容量的 电容。 去耦电容 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。实际上, 旁路电容和去耦电容都应该尽可能放在靠近电源输入处以帮助滤除高频噪声。 去耦电容的取 值大约是旁路电容的1/100到1/1000。为了得到更好的 EMC 特性,去耦电容还应尽可能地靠 近每个集成块(IC) ,因为布线阻抗将减小去耦电容的效力。陶瓷电容常被用来去耦,其值 决定于最快信号的上升时间和下降时间。例如,对一个 33MHz 的时钟信号,可使用4.7nF 到100nF 的电容;对一个100MHz 时钟信号,可使用10nF 的电容。选择去耦电容时,除了考 虑电容值外,ESR 值也会影响去耦能力。为了去耦,应该选择 ESR 值低于1欧姆的电容。 两者的区别: 从电路来说,总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容 充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电 流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生 反弹) ,这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。这就 是耦合。 去藕电容就是起到一个电池的作用, 满足驱动电路电流的变化, 避免相互间的耦合干扰。 旁 路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路 是指高频旁路, 路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提 高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u 0.1u, 高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u 等, 而去耦合电容一般比较大, 或者更大,依据电路中分布参数, 而去耦合电容一般比较大,是10u 或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流的变化大 小来确定。 小来确定。 旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防 去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象, 旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象 去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象 止干扰信号返回电源。 止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。

作为无源元件之一的电容,其作用不外乎以下几种:

1、应用于电源电路,实现旁路、去藕、滤波和储能的作用,下面分类详述之:

1)旁路

旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。 就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁 路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。 这能够很好地防止输入值过大而导致 的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。

2)去藕

去藕,又称解藕。从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比 较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电 流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯 片管脚上的电感,会产生反弹) ,这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影 响前级的正常工作。这就是耦合。

去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。 去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。

将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电 旁路电容实际也是去藕合的, 旁路电容实际也是去藕合的 容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。 容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容 一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u 0.1u, 而去耦合电容一般比较大, 一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u 等,而去耦合电容一般比较大,是10uF 或 者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定 大小来确定。 者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定。

旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象, 而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象, 防止 干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。

3)滤波

从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上 超过1uF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时 会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。 电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过,电容越大高频越容易 通过。具体用在滤波中,大电容(1000uF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。 曾有网友将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越 高则衰减越大, 可很形象的说电容像个水塘, 不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。 它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就 是充电,放电的过程。

4)储能

储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。 电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000uF 之间的铝电解电容器(如 EPCOS 公司 的 B43504或 B43505)是较为常用的。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或 其组合的形式,对于功率级超过10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

2、应用于信号电路,主要完成耦合、振荡/同步及时间常数的作用:

1)耦合

举个例子来讲, 晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻, 它同时又使信号产生压降反馈到 输入端形成了输入输出信号耦合, 这个电阻就是产生了耦合的元件, 如果在这个电阻两端并 联一个电容,由于适当容量的电容器对交流信号较小的阻抗,这样就减小了电阻产生的耦合 效应,故称此电容为去耦电容。

2)振荡/同步 振荡/

包括 RC、LC 振荡器及晶体的负载电容都属于这一范畴。

3)时间常数

这就是常见的 R、C 串联构成的积分电路。当输入信号电压加在输入端时,电容(C)上的 电压逐渐上升。而其充电电流则随着电压的上升而减小。电流通过电阻(R) 、电容(C)的 特性通过下面的公式描述: i=(V/R)e-(t/CR)

电容的用途非常多,主要有如下几种:

1.隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。 2.旁路(去耦) :为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 3.耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路 4.滤波:这个对 DIY 而言很重要,显卡上的电容基本都是这个作用。 5.温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。 6.计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数。 7.调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。 8.整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。 9.储能:储存电能,用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯,加热设备等等。 (如今某些电容的储能水
平已经接近锂电池的水准,一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。

电容就是两块导体(阴极和阳极)中间夹着一块绝缘体(介质)构成的电子元件。电容的种类首先要按照 介质种类来分。这当中可分为无机介质电容器、有机介质电容器和电解电容器三大类。不同介质的电容,

在结构、成本、特性、用途方面都大不相同。

陶瓷电容常用在超高频器件例如 GPU 上

无机介质电容器:包括大家熟悉的陶瓷电容以及云母电容,在 CPU 上我们会经常看到陶瓷电容。陶瓷电 容的综合性能很好,可以应用 GHz 级别的超高频器件上,比如 CPU/GPU。当然,它的价格也很贵。

有机介质电容器:例如薄膜电容器,这类电容经常用在音箱上,其特性是比较精密、耐高温高压。

双电层电容器:这种电容的电容量特别大,可以达到几百 f(f=法,电容量单位,1f=100000μf) 。因此 这种电容可以做 UPS 的电池用,作用是储存电能。说句题外话,如果把地球算做一个孤立导体的话,那 么它的容量只有 700μf,还不如主板上用的一个铝电容。

电解电容器:由于主板、显卡等产品使用的基本都是电解电容,因此这是我们要讲的重点。大家熟悉的铝 电容,钽电容其实都是电解电容。如果说电容是电子元器件中最重要和不可取代的元件的话,那么电解电 容器又在整个电容产业中占据了半壁江山。我国电解电容年产量 300 亿只,且年平均增长率高达 30%, 占全球电解电容产量的 1/3 以上。 在了解电容的分类后,我想大家已经知道,和 DIY 玩家最切实相关的还属电解电容,所以我们接下来主要 讲的也是它。首先让我们了解一下电解电容的性能特点,这样我们才能清楚为什么主板、显卡以及几乎所 有的计算机设备里面都使用到了电解电容:

电解电容器特点一:单位体积的电容量非常大,比其它种类的电容大几十到数百倍。

电解电容器特点二:额定的容量可以做到非常大,可以轻易做到几万 μf 甚至几 f(但不能和双电层电容相 比) 。

电解电容器特点三:价格比其它种类具有压倒性优势,因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料,比 如铝等等。制造电解电容的设备也都是普通的工业设备,可以大规模生产,成本相对比较低。

目前,新型的电解电容发展的非常快,某些产品的性能已达到无机电容器的水准,电解电容正在替换某些 无机和有机介质电容器。电解电容的使用范围相当广泛,基本上,有电源的设备都会使用到电解电容。例 如通讯产品,数码产品,汽车上音响、发动机、ABS、GPS、电子喷油系统以及几乎所有的家用电器。由 于技术的进步,如今在小型化要求较高的军用电子对抗设备中也开始广泛使用电解电容。

总结:有电源的地方就有电解电容,它价格便宜,使用在几百上千元的主板、显卡上是再合适不过了。

电解电容的分类,传统的方法都是按阳极材质,比如说铝或者钽。所以,电解电容按阳极分,为以下几种:

1.铝电解电容。不管是 SMT 贴片工艺的(上图左,就是大家说的“贴片电容”,识别方式是底坐有黑色
橡胶) ,还是直插式的,或者有塑料表皮的(上图右就是直插式有塑料表皮的,这个被很多人认为是“电解 电容”) ,只要它们的阳极材质是铝,那么他们就都叫做铝电解电容。电容的封装方式和电容的品质本身并 无直接联系,电容的性能只取决于具体型号,这个我们后面会详细说明。

2.钽电解电容。阳极由钽构成,就是那种我们在显卡上一见到就会惊呼“这个显卡做工真不错!”的那种
黄色或黑色小颗粒。目前很多钽电解电容都用贴片式安装,其外壳一般由树脂封装(采用同样封装的也可 能是铝电解电容) 但是, 。 钽电容的阴极也是电解质, 所以很不幸的, 它也是大家十分瞧不起的“电解电容” 的一种。 (有种晴天霹雳的感觉吧?) 。

3。铌电解电容。这种电容如今已经用的比少,所以就不多介绍了。
以往传统的看法是钽电容性能比铝电容好,因为钽电容的介质为阳极氧化后生成的五氧化二钽,它的介电 能力(通常用 ε 表示)比铝电容的三氧化二铝介质要高。因此在同样容量的情况下,钽电容的体积能比铝 电容做得更小。 (电解电容的电容量取决于介质的介电能力和体积,在容量一定的情况下,介电能力越高, 体积就可以做得越小,反之,体积就需要做得越大)再加上钽的性质比较稳定,所以通常认为钽电容性能 比铝电容好。

但这种凭阳极判断电容性能的方法已经过时了,目前决定电解电容性能的关键并不在于阳极,而在于电解 质,也就是阴极。因为不同的阴极和不同的阳极可以组合成不同种类的电解电容,其性能也大不相同。采 用同一种阳极的电容由于电解质的不同,性能可以差距很大,总之阳极对于电容性能的影响远远小于阴极。

电容器 1、白条为负,另一个就是正了。 2、长脚为正另一脚就是负了。 板子上 1、方孔为正另一孔即为负 2、印刷记号为负,另一边即为正。 无极性电容只通交流电,直流不通。容量较小 极性电解电容正确接法只通交流不通直流。容量较大,但是不能接反,接反了是交流直流一起通,起不了 相应作用,如果大电流就爆掉了还可以损坏其它元件。所以。不要接反哦。


相关文章:
滤波电容、去耦电容、旁路电容作用及区别
滤波电容、去耦电容旁路电容作用区别_电子/电路_工程科技_专业资料。滤波电容、去耦电容旁路电容作用电容在减小同步开关噪声起重要作用, 而电源完整性设计的重点...
去藕电容和旁路电容的作用有什么区别
去藕电容就是起到一个电池的作用, 满足驱动电路电流的变化, 避免相互间的耦合干扰。 旁 路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路 是指高频旁路, ...
滤波电容、去耦电容、旁路电容作用及区别
滤波电容、去耦电容旁路电容作用区别_工学_高等教育_教育专区。各种滤波电容的作用 钱江波 2011-7-13 滤波电容、去耦电容、 滤波电容、去耦电容旁路电容作用...
旁路电容和去耦电容的区别
旁路电容和去耦电容的区别电容可谓是电路设计中运用的最普遍的一种器件, 其中的功能原理也许大家不是特别清 楚,下面我就跟大家分享一下我对电容应用方面的一点心得...
1_去耦电容和旁路电容的区别
1_去耦电容和旁路电容的区别_电子/电路_工程科技_专业资料。去耦电容和旁路电容...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...
去耦电容和旁路电容的区别
去耦电容和旁路电容的区别时间:2006-09-01 来源: 作者: 点击:13482 字体大小:...去耦电容在集成电路电源和地之间的两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另...
谈谈旁路和去藕电容-原理部分
去藕电容和旁路电容 去藕电容就是起到一个小电池的作用,满足电路中电流的变化...所以一般的旁路电容要比去藕电容小很多,根据不同的负载设计情况,去藕电 容可能...
去耦电容与旁路电容详解
去耦电容与旁路电容详解 从电路来说,总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载...这应该是他们的本质区别。 去耦电容在集成电路电源和地之间的有两个作用: ...
去耦电容的作用
2.旁路电容和去耦电容的区别 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 (...
去耦电容和旁路电容--电容值选择方法
如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 去耦电容和旁路电容--电容值选择方法 隐藏>> 旁路电容定义可将混有高频...
更多相关标签:
旁路电容的作用 | 旁路电容作用 | 发射极旁路电容的作用 | 旁路电容 | 去耦电容和旁路电容 | 旁路电容的选择 | 旁路电容电路图 | 旁路电容 去耦电容 |