淺談電源與地之間電容的主要作用

作用：電源輸入 / 輸出濾波電容，主要用于穩(wěn)定輸出，對穩(wěn)壓有利

電容的主要作用

穩(wěn)壓

電源與地之間接電容的原因有兩個作用，儲能和旁路儲能：電路的耗電有時候大，有時候小，當(dāng)耗電突然增大的時候如果沒有電容，電源電壓會被拉低，產(chǎn)生噪聲，振鈴，嚴(yán)重會導(dǎo)致 CPU 重啟，這時候大容量的電容可以暫時把儲存的電能釋放出來，穩(wěn)定電源電壓，就像河流和水庫的關(guān)系旁路：電路電流很多時候有脈動，例如數(shù)字電路的同步頻率，會造成電源電壓的脈動，這是一種交流噪聲，小容量的無極電容可以把這種噪聲旁路到地（電容可以通交流，阻直流，小容量電容通頻帶比大電容高得多），也是為了提高穩(wěn)定性

電源濾波

電容的容量 = 介電常數(shù)面積 / 距離 =εS/d，通常 ε、d 不易改動，只能改動 S 來改變電容量。當(dāng)電容很大時，S 必然大，為了減小體積，不得不用卷疊的方式，但卷疊必然增加電感量（盡管對稱雙繞）。As you know 電容實際是 R、L、C 的組合，如此，大電容相對電感量 L 也大。例如：用 2200uF 電容波時，對于低頻 50Hz 是很好的，但是對于高頻（K、MHz）來說，一點用也沒有，因為 L 太大。所以高手很講究電源的濾波，會采用大、中、小三種電容，分別針對低、中、高頻來濾波。

實際應(yīng)用

在直流電源（Vcc）和地之間并接電容的電容可稱為濾波電容．濾波電容濾除電源的雜波和交流成分，壓平滑脈動直流電，儲存電能．取值一般 100－4700uF．取值與負(fù)載電流和對電源的純凈度有關(guān)，容量越大越好．有時在大電容傍邊會并有一個容量較小的電容，叫高頻去耦電容．也是濾波的一種型式用來濾除電源中的高頻雜波以免電路態(tài)產(chǎn)生自激，穩(wěn)定電路工作狀．取值一般 0．1－10uF．取值與濾除雜波的頻率有關(guān)．

這樣接的作用一般叫 “退耦”，也叫 “退交連”、“旁路” 電容，常按排在電源供給、IC 和功能模塊電路附近。以無感的瓷片、獨石電容為佳。

作用是為高頻信號提供通路，減小電源內(nèi)阻，去除電源和地線在敷銅板上 “走長線” 的影響，防止公用電源的各部分電路之間的 “有害交連” 等等。常用 10nF。

在開發(fā)板上，通常直流電源和地之間有很多?0.1uF非電解電容和?10uF的電解電容。

這些電容，目的是使電源線和地線之間為低阻抗，電源接近理想電壓源。你要說是濾波作用也可以，但需要弄清楚是濾什么波。不是濾電源的紋波，而是某芯片電流發(fā)生變化在電源線上造成的紋波，使其不影響其它芯片。
使用 0.1uF 無極性電容和 10uF 電解電容并聯(lián)，是因為電解電容的寄生電感比較大，消除高頻紋波能力較差。而無極性電容寄生電感小，濾除高頻紋波能力較好。但若根據(jù)低頻的要求選擇容量，則無極性電容體積太大，成本也高，電解電容體積小，同樣容量價格較便宜。故采用兩種電容并聯(lián)
你自己設(shè)計電路，也應(yīng)該這樣使用，而且各電容位置和走線很有講究。

只能說兩句原則：

各小容量的無極性電容兩端到芯片的電源引腳和地引腳聯(lián)接線盡可能短，越短越好。

電源通常由其它電路板引入，電解電容通常每塊電路板上只有一個兩個。一個電解電容的話，放到電源進(jìn)入該電路板之處。此時電解電容當(dāng)然離各芯片較遠(yuǎn)，但因電解電容主要在較低頻率起作用，所以稍遠(yuǎn)一點沒有關(guān)系。如果該電路板上用兩支電解電容，另一支放到耗電最多的芯片附近。
這些和電路板元件布局、地線的走線安排 (多層板通常有地層) 都有關(guān)系

10MHz 以下的噪聲 0.1μF 電容效果好
按 C=1/F，即 10MHz 取 0.1μF

簡單的說是，將干擾通過電容接地

編輯：黃飛

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