[分享] 旁路电容和去耦系统

乱世煮酒论天下   2024-7-20 18:09 楼主

对于旁路电容去耦的方法有两种理解策略:1)传统方法将旁路电容理解为储存电荷的小电池;2)基于电源系统阻抗的方法,这种方法的核心是让电源系统杜康水平在所有关心的频率之下都低于某个最大的目标值。

1、传统方法,认为电源盒期间之间存在一些电感(寄生电感),在参考层、焊盘以及连接到焊盘的引线引起了这些电感的存在,并且电流必须在这些闭合回路中流动。电流流过器件底部的寄生电感产生自感电动势,自感电动势和原信号叠加会导致逻辑错误或者形成电平抖动甚至弹跳到比正常逻辑电平还高的电压水平上。

因此在器件和导致地电压抖动的杂散电感之间连接一个电容,这样当瞬态电流流过时,所需要的电子就很方便的存储在这个电容而不是从电源中获取。

如何选择去耦电容,方法就是可能需要不止一个电容来提供所需要的电荷,大电容用来提供更多的电荷,小电容用来提供更快的响应,放置位置应该离器件越近越好。

2、电源系统的阻抗方法,原理是电源系统必须在所有相关频率下都有很低的目标阻抗值。因此需要在一个系统中完成如下目标,在直流时阻抗为无穷,再其他任何频率下阻抗接近0。

单个实际电容的电感效应,实际电容的容值是频率的函数,其中阻抗最小的频率点称为自谐振频率点。

多个电容并联,如果这些电容容值完全一样,那么并联后的自谐振频率不变,等效电容增大等效电感减小。

并联不同的电容可以有效叠加两个不同电容的阻抗曲线,或者增加平面电容,通过把临近的电源层和地层靠近放置就可实现这种电容,这种电容的优点是寄生电感特别小。

回复评论 (3)

【因此需要在一个系统中完成如下目标,在直流时阻抗为无穷,再其他任何频率下阻抗接近0。】

对电源的要求是:直流时和任何频率下阻抗都足够小,而非“直流时阻抗为无穷”。

点赞  2024-7-20 18:21

image.png  

 

实际电容的容值会随频率的变化,是有一个自谐振频率点,在这个频率点处电容的阻抗最小而已,,,

点赞  2024-7-21 09:17
7805.png
上图是从三端线性稳压芯片7805的说明书中复制下来的。注意上图中红色框内参数,该芯片输出阻抗典型值0.017欧,即17毫欧。

 

点赞  2024-7-21 11:24
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