電容作用區(qū)分

1、濾波電容、去耦電容、旁路電容作用(zhuan)#什么是去耦電容？有什么用？一般般連接電源和地，而且是緊緊靠近電路的電源接入點(diǎn)，是用于濾除該部分電路因內(nèi)部器件頻繁開關(guān)對(duì)外部產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾；特別數(shù)字電路，幾乎所有的器件都處在高頻的時(shí)序電平切換狀態(tài)，于是對(duì)電源的產(chǎn)生頻率很高的忽高忽低的電流需求，這樣電流就形成了傳導(dǎo)的脈沖干擾，對(duì)其他數(shù)字器件可能產(chǎn)生誤動(dòng)作，嚴(yán)重影響電路的正常工作，所以一般的數(shù)字IC，在電源的引腳旁，一般都有個(gè)0.1uF的去耦電容。#濾波電容用在電源整流電路中，用來(lái)濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。 去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方，用來(lái)消除自激，使放大器穩(wěn)定工作。 旁路電容用在

2、有電阻連接時(shí)，接在電阻兩端使交流信號(hào)順利通過(guò)。1.關(guān)于去耦電容蓄能作用的理解1）去耦電容主要是去除高頻如RF信號(hào)的干擾，干擾的進(jìn)入方式是通過(guò)電磁輻射。而實(shí)際上，芯片附近的電容還有蓄能的作用，這是第二位的。你可以把總電源看作密云水庫(kù)，我們大樓內(nèi)的家家戶戶都需要供水，這時(shí)候，水不是直接來(lái)自于水庫(kù)，那樣距離太遠(yuǎn)了，等水過(guò)來(lái)，我們已經(jīng)渴的不行了。實(shí)際水是來(lái)自于大樓頂上的水塔,水塔其實(shí)是一個(gè)buffer的作用。如果微觀來(lái)看，高頻器件在工作的時(shí)候，其電流是不連續(xù)的，而且頻率很高，而器件VCC到總電源有一段距離，即便距離不長(zhǎng)，在頻率很高的情況下，阻抗Zi*wL+R，線路的電感影響也會(huì)非常大，會(huì)導(dǎo)致器件在需要

3、電流的時(shí)候，不能被及時(shí)供給。而去耦電容可以彌補(bǔ)此不足。這也是為什么很多電路板在高頻器件VCC管腳處放置小電容的原因之一（在vcc引腳上通常并聯(lián)一個(gè)去藕電容，這樣交流分量就從這個(gè)電容接地。）。2）有源器件在開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個(gè)局部的直流電源給有源器件，以減少開關(guān)噪聲在板上的傳播和將噪聲引導(dǎo)到地。2.旁路電容和去耦電容的區(qū)別     去耦：去除在器件切換時(shí)從高頻器件進(jìn)入到配電網(wǎng)絡(luò)中的RF能量。去耦電容還可以為器件供局部化的DC電壓源，它在減少跨板浪涌電流方面特別有用。    &

4、#160; 旁路：從元件或電纜中轉(zhuǎn)移出不想要的共模RF能量。這主要是通過(guò)產(chǎn)生AC旁路消除無(wú)意的能量進(jìn)入敏感的部分，另外還可以提供基帶濾波功能（帶寬受限）。      我們經(jīng)?？梢钥吹剑陔娫春偷刂g連接著去耦電容，它有三個(gè)方面的作用：一是作為本集成電路的蓄能電容；二是濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲，切斷其通過(guò)供電回路進(jìn)行傳播的通路；三是防止電源攜帶的噪聲對(duì)電路構(gòu)成干擾。      在電子電路中，去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用，電容所處的位置不同，稱呼就不一樣了。對(duì)于同一個(gè)電路來(lái)說(shuō)，旁路（bypass）電容是把輸入

5、信號(hào)中的高頻噪聲作為濾除對(duì)象，把前級(jí)攜帶的高頻雜波濾除，而去耦（decoupling）電容也稱退耦電容，是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象。高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般是0.1u，0.01u等，而去耦合電容一般比較大，是10u或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)，以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來(lái)確定。數(shù)字電路中典型的去耦電容值是0.1F。這個(gè)電容的分布電感的典型值是5H。0.1F的去耦電容有5H的分布電感，它的并行共振頻率大約在7MHz左右，也就是說(shuō)，對(duì)于10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果，對(duì)40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。1F、10F的電容，并行共振頻率在20MHz以上，去除高頻噪聲的效果要好一

6、些。每10片左右集成電路要加一片充放電電容，或1個(gè)蓄能電容，可選10F左右。最好不用電解電容，電解電容是兩層薄膜卷起來(lái)的，這種卷起來(lái)的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感。要使用鉭電容或聚碳酸酯電容。去耦電容的選用并不嚴(yán)格，可按C="1"/F，即10MHz取0.1F，100MHz取0.01F。電容器選用及使用注意事項(xiàng)：1，一般在低頻耦合或旁路，電氣特性要求較低時(shí)，可選用紙介、滌綸電容器；在高頻高壓電路中，應(yīng)選用云母電容器或瓷介電容器；在電源濾波和退耦電路中，可選用電解電容器。2，在振蕩電路、延時(shí)電路、音調(diào)電路中，電容器容量應(yīng)盡可能與計(jì)算值一致。在各種濾波及網(wǎng)（選頻網(wǎng)絡(luò)），電容器容量要求精

7、確；在退耦電路、低頻耦合電路中，對(duì)同兩級(jí)精度的要求不太嚴(yán)格。 3，電容器額定電壓應(yīng)高于實(shí)際工作電壓，并要有足夠的余地，一般選用耐壓值為實(shí)際工作電壓兩倍以上的電容器。4，優(yōu)先選用絕緣電阻高，損耗小的電容器，還要注意使用環(huán)境。104相當(dāng)于在10的后面加4個(gè)0，用皮法（pF)為單位，就是100000pF，1pF=0.001nF(納法）1nF=0.001uF（微法）所以100000pF=100nF=0.1uF同理，224，在22后面加4個(gè)0，以皮法為單位，就是220000pF220000pF=220nF=0.22uF去耦電容的配置去耦電容不是一般稱的濾波電容,濾波電容指電源系統(tǒng)用的,去藕電容則是分布在

8、器件附近或子電路處主要用于對(duì)付器件自身或外源性噪聲的特殊濾波電容,故有特稱去耦電容,去耦指“去除(噪聲)耦合”之意. 1、去耦電容的一般配置原則 電源輸入端跨接一個(gè)10100uF的電解電容器,如果印制電路板的位置允許,采用100uF以上的電解電容器的抗干擾效果會(huì)更好. 為每個(gè)集成電路芯片配置一個(gè)0.01uF的陶瓷電容器.如遇到印制電路板空間小而裝不下時(shí),可每410個(gè)芯片配置一個(gè)110uF鉭電解電容器,這種器件的高頻阻抗特別小,在500kHz20MHz范圍內(nèi)阻抗小于1,而且漏電流很小(0.5uA以下). 對(duì)于噪聲能力弱、關(guān)斷時(shí)電流變化大的器件和ROM、RAM等存儲(chǔ)型器件,應(yīng)在芯片的電源線(Vcc

9、)和地線(GND)間直接接入去耦電容. 去耦電容的引線不能過(guò)長(zhǎng),特別是高頻旁路電容不能帶引線. 在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí)操作它們時(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大火花放電,必須RC 電路來(lái)吸收放電電流.一般 R 取 1 2K,C取2.2 47UF. CMOS的輸入阻抗很高,且易受感應(yīng),因此在使用時(shí)對(duì)不用端要接地或接正電源. 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定使用高頻低頻中頻三種去耦電容,中頻與低頻去耦電容可根據(jù)器件與PCB功耗決定,可分別選47-1000uF和470-3300uF;高頻電容計(jì)算為: C=P/V*V*F. 每個(gè)集成電路一個(gè)去耦電容.每個(gè)電解電容邊上都要加一個(gè)小的高頻旁路電容. 用大容量的鉭電容或聚酷電容而

10、不用電解電容作電路充放電儲(chǔ)能電容.使用管狀電時(shí),外殼要接地.      由于大部分能量的交換也是主要集中于器件的電源和地引腳,而這些引腳又是獨(dú)立的直接和地電平面相連接的.這樣,電壓的波動(dòng)實(shí)際上主要是由于電流的不合理分布引起.但電流的分布不合理主要是由于大量的過(guò)孔和隔離帶造成的.這種情況下的電壓波動(dòng)將主要傳輸和影響到器件的電源和地線引腳上.      為減小集成電路芯片電源上的電壓瞬時(shí)過(guò)沖,應(yīng)該為集成電路芯片添加去耦電容.這可以有效去除電源上的毛刺的影響并減少在印制板上的電源環(huán)路的輻射.    當(dāng)

11、去耦電容直接連接在集成電路的電源管腿上而不是連接在電源層上時(shí),其平滑毛刺的效果最好.這就是為什么有一些器件插座上帶有去耦電容,而有的器件要求去耦電容距器件的距離要足夠的小. 2、配置電容的經(jīng)驗(yàn)值      好的高頻去耦電容可以去除高到1GHZ的高頻成份.陶瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好.設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí),每個(gè)集成電路的電源,地之間都要加一個(gè)去耦電容.      去耦電容有兩個(gè)作用:一方面是本集成電路的蓄能電容,提供和吸收該集成電路開門關(guān)門瞬間的充放電能;另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲.   

12、;   數(shù)字電路中典型的去耦電容為0.1uF的去耦電容有5nH分布電感,它的并行共振頻率大約在7MHz左右,也就是說(shuō)對(duì)于10MHz以下的噪聲有較好的去耦作用,對(duì) 40MHz以上的噪聲幾乎不起作用.      1uF,10uF電容,并行共振頻率在20MHz以上,去除高頻率噪聲的效果要好一些.在電源進(jìn)入印刷板的地方放一個(gè)1uF或10uF的去高頻電容往往是有利的,即使是用電池供電的系統(tǒng)也需要這種電容.      每10片左右的集成電路要加一片充放電電容,或稱為蓄放電容,電容大小可選10uF.最好不用電

13、解電容,電解電容是兩層溥膜卷起來(lái)的,這種卷起來(lái)的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感,最好使用膽電容或聚碳酸醞電容.去耦電容值的選取并不嚴(yán)格,可按C=1/f計(jì)算;即10MHz取0.1uF.      由于不論使用怎樣的電源分配方案,整個(gè)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生足夠?qū)е聠?wèn)題發(fā)生的噪聲,額外的過(guò)濾措施是必需的.這一任務(wù)由旁路電容完成.一般來(lái)說(shuō),一個(gè)1uF-10uF的電容將被放在系統(tǒng)的電源接入端,板上每個(gè)設(shè)備的電源腳與地線腳之間應(yīng)放置一個(gè)0.01uF-0.1uF的電容.旁路電容就是過(guò)濾器.放在電源接入端的大電容(約 10uF)用來(lái)過(guò)濾板子產(chǎn)生的低頻(比如60Hz線路頻率).板上工作中的設(shè)

14、備產(chǎn)生的噪聲會(huì)產(chǎn)生從100MHz到更高頻率間的合共振(harmonics).每個(gè)芯片間都要放置旁路電容,這些電容比較小,大約0.1uF左右.VCC：C=circuit 表示電路的意思, 即接入電路的電壓；VDD：D=device 表示器件的意思, 即器件內(nèi)部的工作電壓；VSS：S=series 表示公共連接的意思，通常指電路公共接地端電壓。二、說(shuō)明1、對(duì)于數(shù)字電路來(lái)說(shuō)，VCC是電路的供電電壓,VDD是芯片的工作電壓（通常Vcc>Vdd），VSS是接地點(diǎn)。2、有些IC既有VDD引腳又有VCC引腳，說(shuō)明這種器件自身帶有電壓轉(zhuǎn)換功能。3、在場(chǎng)效應(yīng)管（或COMS器件）中，VDD為漏極，VSS為源

15、極，VDD和VSS指的是元件引腳，而不表示供電電壓。4、一般來(lái)說(shuō)VCC=模擬電源,VDD=數(shù)字電源,VSS=數(shù)字地,VEE=負(fù)電源另外一種解釋：Vcc和Vdd是器件的電源端。Vcc是雙極器件的正，Vdd多半是單級(jí)器件的正。下標(biāo)可以理解為NPN晶體管的集電極C，和PMOS or NMOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極D。同樣你可在電路圖中看見(jiàn)Vee和Vss，含義一樣。因?yàn)橹髁餍酒Y(jié)構(gòu)是硅NPN所以Vcc通常是正。如果用PNP結(jié)構(gòu)Vcc就為負(fù)了。薦義選用芯片時(shí)一定要看清電氣參數(shù)。Vcc 來(lái)源于集電極電源電壓, Collector Voltage, 一般用于雙極型晶體管, PNP 管時(shí)為負(fù)電源電壓, 有時(shí)也標(biāo)成 -

16、Vcc, NPN 管時(shí)為正電壓.Vdd 來(lái)源于漏極電源電壓, Drain Voltage, 用于 MOS 晶體管電路, 一般指正電源. 因?yàn)楹苌賳为?dú)用 PMOS 晶體管, 所以在 CMOS 電路中 Vdd 經(jīng)常接在 PMOS 管的源極上.Vss 源極電源電壓, 在 CMOS 電路中指負(fù)電源, 在單電源時(shí)指零伏或接地.Vee 發(fā)射極電源電壓, Emitter Voltage, 一般用于 ECL 電路的負(fù)電源電壓.Vbb 基極電源電壓, 用于雙極晶體管的共基電路.電路中的解釋：?jiǎn)谓猓?VDD：電源電壓（單極器件）；電源電壓（4000系列數(shù)字電 路）；漏極電壓（場(chǎng)效應(yīng)管） VCC：電源電壓（雙極器件

17、）；電源電壓（74系列數(shù)字電路）；聲控載波（Voice Controlled Carrier) VSS:：地或電源負(fù)極 VEE：負(fù)電壓供電；場(chǎng)效應(yīng)管的源極（S） VPP：編程/擦除電壓。 詳解： 在電子電路中，VCC是電路的供電電壓, VDD是芯片的工作電壓： VCC：C=circuit 表示電路的意思, 即接入電路的電壓， D=device 表示器件的意思, 即器件內(nèi)部的工作電壓，在普通的電子電路中，一般Vcc>Vdd ! VSS：S=series 表示公共連接的意思，也就是負(fù)極。 有些IC 同時(shí)有VCC和VDD， 這種器件帶有電壓轉(zhuǎn)換功能。 在“場(chǎng)效應(yīng)”即COMS元件中，VDD乃CM

18、OS的漏極引腳，VSS乃CMOS的源極引腳， 這是元件引腳符號(hào)，它沒(méi)有“VCC”的名稱，你的問(wèn)題包含3個(gè)符號(hào)，VCC / VDD /VSS， 這顯然是電路符號(hào)。0805封裝尺寸/0402封裝尺寸/0603封裝尺寸/1206封裝尺寸1206封裝元件大小為 0.12inch *   0.06inch 即 120mil *60mil                     

19、                                                        大約 3.048mm*1.524mm