旁路電容:
旁路電容的主要功能是產(chǎn)生一個(gè)通交流的分路,將噪聲干擾能量導(dǎo)入地。旁路電容一般用來(lái)減小對(duì)電源模塊的瞬態(tài)電流需求。
通常鉭電容和鋁電解電容比較適合作旁路電容,其電容值取決于PCB板上的瞬態(tài)電流需求,一般在10uF至470uF范圍內(nèi)。如果PCB板上有很多集成電路、高速開(kāi)關(guān)電路和具有長(zhǎng)引線的電源,則應(yīng)選擇大容量的電容。
去耦電容:
有源器件在開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的高頻開(kāi)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,將噪聲引導(dǎo)到地,以減少開(kāi)關(guān)噪聲在板上的傳播。 實(shí)際上,旁路電容和去耦電容都應(yīng)該盡可能放在靠近電源輸入處以幫助濾除高頻噪聲。去耦電容的取值大約是旁路電容的百分之一到千分之一。為了得到更好的EMC特性,去耦電容還應(yīng)盡可能地靠近每個(gè)有源器件,因?yàn)椴季€阻抗將減小去耦電容的效果。
陶瓷電容常被用來(lái)去耦,其值決定于最快信號(hào)的上升時(shí)間和下降時(shí)間。例如,對(duì)一個(gè) 33MHz的時(shí)鐘信號(hào),可使用4.7nF到100nF的電容;對(duì)一個(gè)100MHz時(shí)鐘信號(hào),可使用10nF的電容。選擇去耦電容時(shí),除了考慮電容值外,ESR值也會(huì)影響去耦能力。為了去耦,應(yīng)該選擇ESR值低于1歐姆的電容。
本質(zhì)區(qū)別
去耦電容相當(dāng)于電池,避免由于電流的突變而使電壓下降,相當(dāng)于濾紋波。具體容值可以根據(jù)電流的大小、期望的紋波大小、作用時(shí)間的大小來(lái)計(jì)算。去耦電容一般都很大,對(duì)更高頻率的噪聲,基本無(wú)效。旁路電容就是針對(duì)高頻來(lái)的,也就是利用了電容的頻率阻抗特性。
兩者的區(qū)別:
從電路來(lái)說(shuō),總是存在驅(qū)動(dòng)源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果負(fù)載電容太大,驅(qū)動(dòng)電路要給電容充電、放電,才能完成信號(hào)的跳變,在上升沿比較陡峭的時(shí)候,電流比較大,這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會(huì)吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會(huì)產(chǎn)生反彈),這種電流相對(duì)于正常情況來(lái)說(shuō)實(shí)際上就是一種噪聲,會(huì)影響前級(jí)的正常工作。這就是耦合。
去藕電容就是起到一個(gè)電池的作用,滿足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。
旁路電容實(shí)際也是去藕合的,只是旁路電容一般是指高頻旁路,也就是給高頻的開(kāi)關(guān)噪聲提高一條低阻抗的泄防通道。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。
旁路是把輸入信號(hào)中的干擾作為濾除對(duì)象,而去耦是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象,防止干擾信號(hào)返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。