從電容濾除噪聲談電容濾波半徑
2020-12-08 電子發燒友從電容濾除噪聲談電容濾波半徑
zjulixn的博客 發表於 2020-12-04 14:44:51
本文從電容濾除噪聲來說。假設PCB板A處的IC晶片工作狀態改變了，導致該區域電流出現變化，電流的變化勢必在其附近引起一個電壓變化，也即電壓噪聲。
如圖1所示，當電流發生變化時，電壓噪聲會向四周傳播，當傳輸到電容所在位置時，電容感知電壓噪聲，然後做出補償，補償電流幅值與噪聲電流相反。表達式如下（這裡假設為均勻介質）：
其中v為信號在介質中傳播速度，f為電容諧振頻率（由於電容在其諧振頻率上濾波效果最好，所以這裡計算時，以諧振頻率計算），R為電容與晶片擾動之間的距離，l表示擾動傳到電容之後，繼續傳播的距離，Loss為介質損耗(db/m)。
當電容的補償電流到達A處的擾動時，擾動電流和補償電流符號相反時，才有補償作用，否則兩者疊加，則會加強噪聲。
從上面推到公式可以看出，當0 假設有一個1nF電容，其在PCB上安裝電感以及其寄生電感感值總和為2nH，可以計算器諧振頻率為139MHz，假設介質介電常數為4，則v=1.5*10^8m/s。可以計算其波長為1.08m=42.4inch，所以四分之一波長約為10.5inch左右，這個值非常大。當取1/40波長時，濾波半徑約為1inch，1nF的電容濾波半徑還是比較大的，更大的電容，一般諧振頻率更低，具有更大的濾波半徑。 從計算可以看到，電容濾波半徑一般比較大，可能是因為這個原因，所以在設計PCB板時，比較少的提起濾波半徑的概念。一般用大電容靠近電源模塊輸出埠，也可以從濾波半徑考慮，但是由於濾波半徑一般比較大，所以從防止過衝和電源電壓突變解釋更合理。
編輯：hfy
聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴
相關焦點
-
去耦電容和bypass電容、濾波電容的原理和區別
對於同一個電路來說，旁路（bypass）電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象，把前級攜帶的高頻雜波濾除，而去耦（decoupling，也稱退耦）電容是把輸出信號的幹擾作為濾除對象。 在電子電路中，去耦電容和旁路電容都是起到抗幹擾的作用，電容所處的位置不同，稱呼就不一樣了。 -
淺談為什麼大電容濾低頻小電容濾高頻的問題
今天去某知名外企面試，問到了關於濾波電容時，為什麼濾高頻選擇小電容而濾低頻選擇大電容的問題，面試官當時說從理論上講電容的阻抗為1/jwC，對於高頻信號，明顯電容越大阻抗越小，這樣不是更有利於濾掉高頻信號嗎？ -
我有些糊塗了 大電容濾低頻?小電容濾高頻?
一直有個疑惑：電容感抗是1/jwC，大電容C大，高頻時 w也大，阻抗應該很小，不是更適合濾除高頻信號？然而事實卻是：大電容濾除低頻信號。 今天找到解答如下： 般的10PF左右的電容用來濾除高頻的幹擾信號，0.1UF左右的用來濾除低頻的紋波幹擾，還可以起到穩壓的作用。 -
什麼是濾波電容及基礎知識詳解
4、便捷性體積小且重量輕，搬運安裝極為方便三、濾波電容的作用濾波電容用在電源整流電路中，用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。而且對於精密電路而言，往往這個時候會採用並聯電容電路［1］的組合方式來提高濾波電容的工作效果。 -
濾波電容分析
濾波電容是安裝在整流電路兩端用以降低交流脈動波紋係數提升高效平滑直流輸出的一種儲能器件。濾波電容具有電極性，亦稱其為電解電容。濾波電容在電路中的符號一般用「C」表示，電容量越大，濾波性能越好。為了獲得更好的直流穩定係數，電容量一般選擇在數百微法或數千微法以上。濾波電容用在電源整流電路中，用來濾除交流成分。 -
電容濾波的兩個要點
-
濾波電容的相關知識
濾波電容的作用濾波電容用在電源整流電路中，用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。而且對於精密電路而言，往往這個時候會採用並聯電容電路[1]的組合方式來提高濾波電容的工作效果。低頻濾波電容主要用於市電濾波或變壓器整流後的濾波，其工作頻率與市電一致為50Hz；而高頻濾波電容主要工作在開關電源整流後的濾波，其工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。濾波電容在開關電源中起著非常重要的作用，如何正確選擇濾波電容，尤其是輸出濾波電容的選擇則是每個工程技術人員十分關心的問題。50赫茲工頻電路中使用的普通電解電容器，其脈動電壓頻率僅為100赫茲，充放電時間是毫秒數量級。 -
初識電容補充——濾波2(XY電容)與電容的串並聯
繼續電容的濾波作用，講完普通電容，再看下一種電源電路中常用的電容——安規電容。安規電容分為X電容與Y電容，一般用於電源電路中，抑制EMI/RFI（電磁幹擾、輻射幹擾）。那為什麼要叫安規電容呢？因為要求此電容必須取得安全檢測機構的認證，一般情況下，安規電容的外殼上，會有相應認證的絲印。那為什麼要進行認證？ -
濾波電容的作用是什麼?
那麼你是否知道什麼是濾波電容呢？還有濾波電容的作用是什麼？ 濾波電容 電容是兩個彼此靠近又相互絕緣的導體。 濾波電容是指安裝在整流電路兩端用以降低交流脈動波紋係數提升高效平滑直流輸出的一種儲能器件。由於濾波電路要求儲能電容有較大電容量。所以，絕大多數濾波電路使用電解電容。電解電容由於其使用電解質作為電極（負極）而得名。 -
濾波電容到底應該選擇電解電容還是CBB電容?
在電路中，濾波電容是一般是必不可少的，所謂濾波電容，通常用在電源整流以後的電容，它是把整流電路交流整 流成脈動直流，通過充放電加以平滑的電容，問題來了，濾波電容到底應該選擇電解電容還是CBB電容呢？濾波電容到底應該選擇電解電容還是CBB其實兩類電容器都可以用於濾波，只不過濾直流波用極性電解電容，濾交流波得用無極性 -
PCB設計誤區一:電源是不是必須從濾波電容進入晶片管腳(終結篇)
作者：吳均 一博科技高速先生團隊隊長承前：從過濾水的流程來看電源濾波的指導思想，及引出電源供電網絡軌道PDN。本節：從PDN的角度，看看濾波電容在電源噪聲濾除時起到什麼作用，同時討論下電容的特性，諧振頻率，安裝電感等。 -
電容的所有總結
為儘量減少阻抗，旁路電容要儘量靠近負載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防止輸入值過大而導致的地電位抬高和噪聲。地彈是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。 2）去耦去耦，又稱解耦。從電路來說，總是可以區分為驅動的源和被驅動的負載。 -
電路濾波電容如何選取?一文帶你了解電容選取問題!實用
變壓器濾波電容C1,C2怎麼去選擇？第一個就是耐壓值問題，如何去看一個電容的耐壓值？以下圖所示電容為例。這裡就需要你根據自己設計電路的要求電壓，儘量選擇高於電路電壓兩倍以上的耐壓值電容。（這裡小編曾經做過一個試驗，用了耐壓值為16V電容，加上24V電源，通電瞬間，立即爆炸，很容易傷人)不同種類的電容它的特性不同，也要根據自己的要求去選擇。例如整流濾波電路，鋁電解電容對高頻濾除比較差，瓷片電容、獨石電容對高頻濾除比較好。根據自己的電路要求，選擇合適種類電容。 -
什麼是貼片電容?作用是什麼?
1）旁路旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件，它能使穩壓器的輸出均勻化，降低負載需求。 就像小型可充電電池一樣，旁路電容能夠被充電，並向器件進行放電。為儘量減少阻抗，旁路電容要儘量靠近負載器件的供電電源管腳和地管腳。 這能夠很好地防止輸入值過大而導致的地電位抬高和噪聲。地電位是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。2）去耦去耦，又稱解耦。 -
從電容的名稱認識電容的作用
廣泛應用在耦合、隔直、旁路、濾波、調諧、能量轉換和自動控制等電路中。熟悉電容器在不同電路中的名稱意義，有助於我們讀懂電子電路圖。 1.濾波電容 它接在直流電源的正、負極之間，以濾除直流電源中不需要的交流成分，使直流電平滑。 -
知道了電容的這些作用,就可以玩轉電容
▶去藕電容 去耦電容是把輸出信號的幹擾作為濾除對象 旁路是把輸入信號中的幹擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的幹擾作為濾除對象，防止幹擾信號返回電源。 03 耦合 電容的還有耦合作用，即作為兩個電路之間的連接，允許交流信號通過並傳輸到下一級電路 。 -
EMC設計重點-電感、電容、磁珠
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201606/292141.htm 三大利器之濾波電容器 儘管從濾除高頻噪聲的角度看，電容的諧振是不希望的，但是電容的諧振並不是總是有害的。當要濾除的噪聲頻率確定時，可以通過調整電容的容量，使諧振點剛好落在騷擾頻率上。 -
電容在電路中各種作用
濾波電容，這是我們通常用在電源整流以後的電容，它是把整流電路交流整流成脈動直流，通過充放電加以平滑的電容，這種電容一般都是電解電容，而且容量較大，在微法級。旁路電容，是把輸入信號中的高頻成份加以濾除，主要是用於濾除高頻雜波的，通常用瓷質電容、滌綸電容，容量較小，在皮法級。 -
電容濾波的原理及作用
濾波電容的作用簡單講是使濾波後輸出的電壓為穩定的直流電壓，其工作原理是整流電壓高於電容電壓時電容充電，當整流電壓低於電容電壓時電容放電，在充放電的過程中，使輸出電壓基本穩定。 -
為什麼104電容才是語音IC的濾波電容?
許多人設計單片機電路和語音IC電路時，很容易忽略單片機和語音IC濾波器電容的設計。許多有經驗的人只是在電源兩端連接104電容，但你有沒有想過為什麼要連接104電容？為什麼只要104？103不行嗎？今天九芯電子的小編就為大家簡單的介紹下如何挑選語音IC的濾波電容。