電容在高頻板中的作用分析

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。

去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方，用來消除自激，使放大器穩定工作。

旁路電容用在有電阻連接時，接在電阻兩端使交流信號順利通過。

1.關于去耦電容蓄能作用的理解

1)去耦電容主要是去除高頻如RF信號的干擾，干擾的進入方式是通過電磁輻射。而實際上，芯片附近的電容還有蓄能的作用，這是第二位的。你可以把總電源看作密云水庫，我們大樓內的家家戶戶都需要供水，這時候，水不是直接來自于水庫，那樣距離太遠了，等水過來，我們已經渴的不行了。實際水是來自于大樓頂上的水塔,水塔其實是一個buffer的作用。如果微觀來看，高頻器件在工作的時候，其電流是不連續的，而且頻率很高，而器件VCC到總電源有一段距離，即便距離不長，在頻率很高的情況下，阻抗Z=i*wL+R，線路的電感影響也會非常大，會導致器件在需要電流的時候，不能被及時供給。而去耦電容可以彌補此不足。這也是為什么很多電路板在高頻器件VCC管腳處放置小電容的原因之一(在vcc引腳上通常并聯一個去藕電容，這樣交流分量就從這個電容接地)。

2)有源器件在開關時產生的高頻開關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局部的直流電源給有源器件，以減少開關噪聲在板上的傳播和將噪聲引導到地。

2.旁路電容和去耦電容的區別

去耦：去除在器件切換時從高頻器件進入到配電網絡中的RF能量。去耦電容還可以為器件供局部化的DC電壓源，它在減少跨板浪涌電流方面特別有用。

旁路：從元件或電纜中轉移出不想要的共模RF能量。這主要是通過產生AC旁路消除無意的能量進入敏感的部分，另外還可以提供基帶濾波功能(帶寬受限)。

我們經?？梢钥吹?，在電源和地之間連接著去耦電容，它有三個方面的作用：一是作為本集成電路的蓄能電容;二是濾除該器件產生的高頻噪聲，切斷其通過供電回路進行傳播的通路;三是防止電源攜帶的噪聲對電路構成干擾。

在電子電路中，去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用，電容所處的位置不同，稱呼就不一樣了。對于同一個電路來說，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)電容也稱退耦電容，是把輸出信號的干擾作為濾除對象。

高頻旁路電容一般比較小，根據諧振頻率一般是0.1u，0.01u等，而去耦合電容一般比較大，是10u或者更大，依據電路中分布參數，以及驅動電流的變化大小來確定。

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，它的并行共振頻率大約在7MHz左右，也就是說，對于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，并行共振頻率在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。最好不用電解電容，電解電容是兩層薄膜卷起來的，這種卷起來的結構在高頻時表現為電感。要使用鉭電容或聚碳酸酯電容。去耦電容的選用并不嚴格，可按C=39/F，即10MHz取0.1μF，100MHz取0.01μF。

電容器選用及使用注意事項：

1，一般在低頻耦合或旁路，電氣特性要求較低時，可選用紙介、滌綸電容器;在高頻高壓電路中，應選用云母電容器或瓷介電容器;在電源濾波和退耦電路中，可選用電解電容器。

2，在振蕩電路、延時電路、音調電路中，電容器容量應盡可能與計算值一致。在各種濾波及網(選頻網絡)，電容器容量要求精確;在退耦電路、低頻耦合電路中，對同兩級精度的要求不太嚴格。

3，電容器額定電壓應高于實際工作電壓，并要有足夠的余地，一般選用耐壓值為實際工作電壓兩倍以上的電容器。

4，優先選用絕緣電阻高，損耗小的電容器，還要注意使用環境。

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