一般来说,对于任何固定频率,电容越大,电容器的阻抗越小。但是由于电容器本身也具有寄生电感,并且电容越大,寄生电感就越大。
在高频下,电容器最终将显示出电感,并且阻抗将随着频率的增加而增加。小电容器的转折点(下图中阻抗曲线的最低点)具有比大电容器大的频率值。
因此,大电容器对高频电流的响应特性不如小电容器。 1.电源去耦常用组件的组合(1)电容值不同的电容器的组合:电容值小的电容器可以滤除电源线上的高频噪声,使电源更整洁,并负责用于提供负载的高频电流需求。
大型电容器还可以在电流存储中发挥作用,响应负载的低频电流需求,并滤除电源线上的低频波动。下图是不同电容电容器的阻抗随频率变化的曲线。
但是,大型电容器可以以较低的频率和较大的电流需求来响应电流变化。 (2)不同封装的电容器组合:一般而言,片状电容器的寄生电感小于串联电容器的寄生电感,长宽比较小的封装的寄生电感小于带封装的封装的寄生电感。
长宽比较大(相同的电容值,0612的电容大于1206的电容的寄生电感小,并且高频特性更好)。 (3)不同类型电容器的组合:SMD陶瓷电容器:高频特性最佳,但电容较小,常用的最大电容为10uF。
常用于高频电路中的电源滤波器去耦。钽电解电容器:良好的高频特性,在相同体积下可以达到最大电容值。
确定了耐压低并且容易损坏。铝电解电容器:最差的高频特性,但最大的电容值,可以是数千微法拉。
它通常用于在电源进入电路板的地方进行滤波和去耦。这里的电容器需要具有大容量的特性,但是响应速度并不高。
因此,各种类型的电容器在电源去耦中的作用通常如下:陶瓷电容器最靠近芯片,并负责提供负载高频电流需求和噪声过滤。电容值通常在几nF至几uF之间。
钽电容器和铝电解电容器通常用于板级电源去耦和滤波,或者由于它们的大容量和较慢的响应速度而用于大功率电路的电源去耦。当需要速度和容量时,通常并联使用多个陶瓷电容器,或者将陶瓷电容器与钽电容器并联。
选择钽电容器时,在耐压值中应留有一定的余量,因为电源在上电时通常会有一定的过冲,这可能会损坏钽电容器。将稳压管或TVS管与电源并联可以抑制过冲,这是非常有效的解决方案。
(注:各种电容器的ESR,ESL和其他参数之间存在差异。具体请参考百度华为内部信息:无源滤波器组件介绍及对电容器的深入了解)(4)电容器的组合,电感和磁珠:一般的电源去耦只需要去耦电容器即可满足实际需求,而模拟电路则需要较高的电能质量,等等。
由于无论使用多少个电容器,仅使用去耦电容器的效果可能会受到限制。并联时,只能形成一个极点,响应曲线的滚动速度仅为频率的20dB / 10倍。
因此,电感或磁珠可以串联在电源线上。这可以进一步减少功率波动对负载的影响,还可以防止一些高噪声负载将噪声通过电源线耦合到其他敏感电路。
2.不同电路中的电源去耦(1)低功率电路:模拟电路:例如信号处理电路,通常用于10uF和100nF贴片陶瓷电容器去耦。有时受电路空间的限制。
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