電路基礎:Lec 6- 旁路,去耦,濾波,耦合電容大總結

2020-12-20 電子電路那些事兒

電容的應用大概分成這四類,那怎麼區分他們呢?我細細道來

① 耦合電容(Coupling Capacitor)

② 旁路電容 (Bypass Capacitor)

③ 濾波電容(Filter Capacitor)

④ 去耦電容(De-coupling Capacitor)

一、耦合電容(Coupling Capacitor)

首先,最容易區分的耦合電容,耦合電容是串聯在電路中的(其他三種都是並聯在電路中的),目的是除去信號的直流分量,使信號關於0軸對稱。如高速SERDES這種敏感的信號就常常需要在晶片埠處加上AC耦合電容,可以濾出共模幹擾。AC耦合雖然有好處,它也有壞處,它增加了阻抗不連續性,也會導致邊沿變緩慢等等。耦合電容如何選取,添加的位置,PCB的相關優化我們以後有機會再說。

二、旁路電容(Bypass Capacitor)

旁路電容、去偶電容和濾波電容都是並聯在電路中的,即一端接信號或電源,另一端接GND。如何區分它們呢?旁路電容我們之前的一期內容《旁路電容和心臟搭橋》中說過了,在應用旁路電容的電路裡,AC和DC都是我們需要的信號,我們只是認為的加上另一條路徑,讓AC和DC走不同的路徑互不幹擾。最典型的例子就是三級放大電路中的E級並聯的旁路電容。既不影響直流的靜態工作點,又不影響交流小信號放大增益。

三、濾波電容(Filter Capacitor)

顧名思義,濾波電容就是濾波用的,並聯在電路兩端,濾出的波當然也是我們不需要的噪聲,紋波等等。在之前的文章《開關電源與濾波電容》中舉了一個特別簡單的採用濾波電容濾出開關電源紋波的例子。

簡單到不能再簡單的開關電源原理圖
無濾波電容的輸出電壓(藍色曲線)
有濾波電容的輸出電壓(藍色曲線)

從圖中很明顯的能看出來濾波電容的作用,這裡我們只是在負載R兩端並聯了一個4uf的電容。再實際電源設計中會應用很多不同容值的電容配合使用。大電容濾低頻小電容濾高頻,其中最大的那個電容一般有100uf,47uf等,一般我們稱為Bulk(巨大的)電容。對於濾波電容的設計我們也是以後有機會再來詳細聊聊,很有意思。

④ 去耦電容(De-coupling Capacitor)

去耦電容也是並聯在電路兩端的,其實去耦電容和濾波電容並沒有分的那麼清楚,也沒有必要,因為他們的目的都是為了濾掉高頻噪聲。但是一般來講濾波電容是以電源的角度來說的。電源的作用是提供一個穩定的直流電壓,濾波電容就是要濾掉紋波和噪聲使電源的直流電壓穩定。去耦電容一般是從負載的角度來說的。首先負載本身可以引起噪聲,當一個電源掛多個負載時,一個負載引起的噪聲就會傳遞給其他負載,這時,我們加上一些電容有時候會配合磁珠電阻等元件,即能濾掉本身的噪聲也能起到隔離各個負載的作用。

但是真的沒有必要糾結這個電容是去耦電容還是濾波電容,只要把它起到的作用搞清楚了就OK了。

之前有一期我們用ADS仿真了Murata官網上提供的電容spice模型,對於有的大電容uf級的,仿真出的電容值和實際的標稱值會相差很多,之前仿過一個標稱100uf的,實際只有64uf,小夥伴們知道這是為什麼嗎?廠家偷工減料了嗎?

相關焦點

  • 旁路、去耦、Bulk以及耦合電容的作用與區別
    下面的介紹主要是在查閱了大量文獻的基礎上,經過自己的理解和總結,對各種電容的功能進行整理。因為作者能力有限,如有不妥之處希望各位網友可以批評指正。數字電路系統中的電源系統對於數字晶片總希望供電電源的電壓是恆定的DC值,不要出現任何的波動。但這是很難做到的,原因有兩點。
  • 去耦電容和濾波電容的區別
    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。
  • 去耦電容和bypass電容、濾波電容的原理和區別
    本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201710/368863.htm  在這裡我們主要給大家介紹bypass電容(旁路電容)與去耦電容、濾波電容、儲能電容的區別,這在電子設計中非常重要。  去耦電容與旁路電容有什麼區別?
  • 深刻談談旁路電容和去耦電容
    看了很多關於旁路電容和去耦電容的文章,有代表性的如下:退耦電容的選擇和應用十說電容關於旁路電容和耦合電容
  • 什麼是濾波電容及基礎知識詳解
    如果你PCB上主要工作頻率比較低的話,加兩個電容就可以了,一個慮除紋波,一個慮除高頻信號。如果會出現比較大的瞬時電流,建議再加一個比較大的鉭電容。其實濾波應該也包含兩個方面,也就是各位所說的大容值和小容值的,就是去耦和旁路。
  • RC(微分、積分、耦合、濾波)電路大總結
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  • 電路基礎:Lec15-共射放大電路的偏置、交直流分析、輸入輸出阻抗
    通常我們需要儘量的減小電源數量,使用電阻分壓來提供輸入端的直流偏置,同時在輸入端串聯耦合電容將交流信號耦合到三極體的B極。通過在負載RL上串聯一個隔直電容就可以實現輸出電壓的直流分量為零。對於電容的使用可以參考
  • 電路裡0.1uF和0.01uF兩個電容並聯到底有什麼用?
    旁路電容(Bypass Capacitor)和去耦電容(Decoupling Capacitor)這兩個概念在電路中是常見的,但是真正理解起來並不容易。要理解這兩個詞彙,還得回到英文語境中去。Bypass在英語中有抄小路的意思,在電路中也是這個意思,如下圖所示。
  • 知道了電容的這些作用,就可以玩轉電容
    電容是電路設計中最為普通的常用器件,屬於無源元件,常常在高速電路中扮演重要角色。它的作用和用途多種多樣,如:在旁路、去藕、濾波、儲能方面的作用;在完成振蕩、同步以及時間常數的作用等。 01 隔直流 電容的作用之一,阻止直流通過而讓交流通過。
  • 電源中輸入輸出電容的作用和選擇
    電容是由兩塊導電的平行板所構成,以電場形式儲存能量的無源器件,在需要時,會把儲存的能量釋放出電路。電容又分為旁路電容、去耦電容、濾波電容等幾種,經常使用在電源電路之中。當電容在電路中起到的作用是給交流信號提供低阻抗,稱為旁路電容。當電容在電路中起到的作用是增加電源和地的交流耦合及減少交流信號對電源的影響,稱為去耦電容。當電容是應用於濾波電路中時,稱為濾波電容。對於直流電來說,電容也可以作為電路儲能,利用衝放電起到電池的作用。
  • 去耦電容,你選對了麼?
    在之前的文章 電路去耦太重要,這篇文章講透了 中,我們介紹了去耦的基礎知識及其在實現集成電路(IC)期望性能方面的重要性。在本篇文章中,我們將詳細探討用於去耦的基本電路元件——電容。圖1所示為實際電容的模型。電阻RP代表絕緣電阻或洩漏,與標稱電容(C)並聯。第二個電阻RS(等效串聯電阻或ESR)與電容串聯,代表電容引腳和電容板的電阻。
  • 電容結構分類及使用方法
    其特點是容量大、但是漏電大、穩定性差、有正負極性,適於電源濾波或低頻電路中,使用時,正、負極不要接反。   鉭鈮電解電容器 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。   地彈是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。   去耦電容電路
  • 濾波電容的容量越大越好嗎?
    濾波電容並聯在整流電路之後是最為常見的應用,我們用下圖所示的橋式整流濾波電路來仿真一下濾波電容的大容量帶來的好處:這裡我們在全橋整流電路後並聯一個容量較小的濾波電容2、濾波電容的容量多少才是最合適的呢? 我們在前述文章《旁路電容與去耦電容》中詳細討論過兩者的區別與聯繫,並且順便也提到過:濾波電容本質就是旁路電容,因此,我們自然會想到使用旁路電容的選擇依據來選擇濾波電容,可以嗎?當然!
  • 耦合電容的容量大小應如何選擇呢?
    去耦電容在集成電路電源和地之間的有兩個作用:一方面是本集成電路的蓄能電容,另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。數字電路中典型的去耦電容值是0.1μF.這個電容的分布電感的典型值是5μH.0.1μF的去耦電容有5μH的分布電感,它的並行共振頻率大約在7MHz左右,也就是說,對於10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果,對40MHz以上的噪聲幾乎不起作用.1μF、10μF的電容,並行共振頻率在20MHz以上,去除高頻噪聲的效果要好一些。每10片左右集成電路要加一片充放電電容,或1個蓄能電容,可選10μF左右。
  • 電容的電路符號及圖片識別
    2.旁路(去耦):為交流電路中某些並聯的組件提供低阻抗通路。3.耦合: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4.濾波:這個對DIY而言很重要,顯卡上的電容基本都是這個作用。5.溫度補償:針對其它組件對溫度的適應性不夠帶來的影響,而進行補償,改善電路的穩定性。
  • 電容濾波電路&電感濾波電路作用原理
    本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201808/386298.htm常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。無源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和複式濾波(包括倒L型、LC濾波、LCπ型濾波和RCπ型濾波等)。有源濾波的主要形式是有源RC濾波,也被稱作電子濾波器。
  • 淺談電容的9大作用和27種應用
    在電路設計中,我們常常需要用到電容,在不同的電路中,其作用也會有所不同。下面介紹下電容的9大作用和27種應用。電容的作用是什麼?1、隔直流作用,指阻止直流通過而讓交流通過。2、旁路(去耦)作用,指為交流電路中某些關聯的元件提供低阻抗通路,一般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。3、耦合作用,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。
  • 電容原理
    電容原理--簡介  電容,是電容器的俗稱,它是電子設備中大量使用的電子元件之一,被廣泛的應用於隔直、耦合、旁路、濾波、調諧迴路、能量轉換以及控制電路等方面。電荷在電場中會因為受力而發生移動,當導體之間有了介質,則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上;造成電荷的累積儲存,最常見的例子就是兩片平行金屬板。
  • cbb電容起什麼作用_cbb電容有什麼好處
    被大量使用在諧振電路、旁路電路以及高頻高電壓的電路上。 一、電容簡介 CBB電容(Electric capacity),由兩個金屬極,中間夾有絕緣材料(介質)構成。由於絕緣材料的不同,所構成的電容器的種類也有所不同: 按結構可分為:固定電容,可變電容,微調電容。
  • 貼片電容是什麼?它有什麼作用?
    【作用】1)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。如果負載電容比較大, 驅動電路要把電容充電、放電, 才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候,電流比較大, 這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流,由於電路中的電感,電阻(特別是晶片管腳上的電感,會產生反彈),這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作,這就是所謂的「耦合」。