衡阳派盒市场营销有限公司

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

分析:電路中的旁路電容的原理及其應(yīng)用技巧

454398 ? 來源:alpha007 ? 作者:alpha007 ? 2022-12-20 12:51 ? 次閱讀

電容器的這兩個功能(或功能)都在旁路電容器中使用。

想象一下,您已經(jīng)設(shè)計了一個不錯的運算放大器電路,并開始對其進(jìn)行原型設(shè)計,但失望地發(fā)現(xiàn)該電路無法按預(yù)期工作或根本無法工作。造成這種情況的主要原因可能是來自電源或內(nèi)部 IC 電路的噪聲,甚至來自相鄰 IC 的噪聲可能已耦合到電路中。

來自電源的噪聲(規(guī)則的尖峰脈沖)是不希望的,必須不惜一切代價消除。旁路電容器是防止電源上有害噪聲的第一道防線。

什么是旁路電容器?

通常在集成電路的 VCC 和 GND 引腳之間施加一個旁路電容器。旁路電容器消除了電源電壓尖峰的影響,并降低了電源噪聲。

使用“旁路電容器”這個名稱是因為它旁路了電源的高頻分量。它也被稱為去耦電容器,因為它可以將電路的一部分與另一部分解耦(通常,來自電源或其他 IC 的噪聲被分流,并且在電路的另一部分上的影響減小了)。

旁路電容器通常應(yīng)用于電路的兩個位置:一個位于電源上,另一個位于每個有源設(shè)備(模擬或數(shù)字 IC)上。

位于電源附近的旁路電容器通過存儲電荷并在必要時釋放電荷(通常在出現(xiàn)尖峰時)來消除電源中的電壓降。

來到 IC 的 VCC 和 GND 引腳附近放置的旁路電容器將能夠滿足開關(guān)電路(數(shù)字 IC)的瞬時電流需求,因為寄生電阻和電感會延遲瞬時電流的傳遞。

旁路電容器如何消除電源噪聲?

要了解旁路電容器如何消除噪聲,您需要首先了解電容器在直流和交流下的工作方式。當(dāng)電容器跨接在直流電源上時(例如示例中的電池),在電介質(zhì)上會產(chǎn)生電場,導(dǎo)體之一上帶有正電荷,而另一導(dǎo)體上帶有負(fù)電荷。

電容器充電時,瞬態(tài)電流從電源中流出。但是,當(dāng)電容器上的電荷達(dá)到最大值(由 Q = CV 確定)時,電容器導(dǎo)電板之間的電場會使電源的電場無效,并且不再有電荷流過電容器。

因此,在直流電路中,電容器充電至電源電壓并阻止任何電流流過該電容器。

當(dāng)電容器跨時變交流電源連接時,由于充電和放電循環(huán),電流流過的電阻很小或沒有電阻。

請記住,將旁路電容器跨接在電源上時,它為從電源到地的噪聲(本質(zhì)上是交流信號)提供了一條低電阻路徑。因此,旁路電容器利用交流信號將電源旁路。

由于 DC 被電容器阻止,它將通過電路而不是通過電容器接地,這就是旁路電容使用的原因,該電容器也稱為去耦電容器。

旁路電容器注意事項

沒有旁路電容或旁路不當(dāng)?shù)碾娐窌a(chǎn)生嚴(yán)重的電源干擾,并可能導(dǎo)致電路故障。因此,電路中必須使用適當(dāng)?shù)呐月冯娙荨?/p>

以下是選擇旁路電容器時必須考慮的一些注意事項。

● 電容器種類

● 電容器放置

● 電容器尺寸

● 輸出負(fù)載效應(yīng)

● 電容器種類

在高頻電路中,旁路電容器的引線電感是重要的因素。在> 100MHz 之類的高頻下切換時,電源軌上會產(chǎn)生高頻噪聲,并且電源中的這些諧波與高引線電感一起將導(dǎo)致電容器充當(dāng)開路。

電容器在需要時提供必要的電流,以維持穩(wěn)定的電源。因此,當(dāng)從設(shè)備(集成電路)的內(nèi)部噪聲中選擇用于旁路電源的電容器時,必須選擇低引線電感的電容器。

MLCC 或多層陶瓷貼片電容器是旁路電源的首選。

電容器放置

旁路電容器的放置非常簡單。通常,旁路電容應(yīng)盡可能靠近設(shè)備的電源引腳放置。如果距離增加,PCB 上的多余粘性會轉(zhuǎn)化為串聯(lián)電感器和串聯(lián)電阻器,從而降低電容器的有用帶寬。

因此,電源引腳和旁路電容器之間較長的 PCB 走線會增加電感,并且會破壞首先引入旁路電容器的目的。

電容器尺寸

確定電容器的尺寸時,要考慮兩件事。

從低到高切換引腳時所需的電流量

最大脈沖擺率可計算電容器的最大電流

輸出負(fù)載效應(yīng)

如果輸出負(fù)載是純電阻性的,則頻率不會影響輸出的上升和下降時間。但是,如果輸出負(fù)載是電容性的,則頻率的增加將導(dǎo)致更高的瞬態(tài)電流和電源振蕩。

旁路電容在電路設(shè)計中的應(yīng)用

在哪里使用旁路電容器?

下圖顯示了分壓器偏置放大器的電路圖。電阻 R1,R2,RC 和 RE 有助于晶體管以 Q 點偏置在負(fù)載線的中間。電阻 RE 為 Q 點增加了穩(wěn)定性。

輸入和輸出端分別有兩個耦合電容器 C1 和 C2。C1 將交流信號源耦合到晶體管的基極,而 C2 將放大信號耦合到負(fù)載。

但是討論的設(shè)備是旁路電容 CE。由于交流信號的放大,發(fā)射極電流很大。如果沒有旁路電容,則大的交流發(fā)射極電流流經(jīng)發(fā)射極電阻 RE,RE 兩端的交流壓降很大。

當(dāng) RE 兩端的電壓降減去 Vin 時,這將導(dǎo)致較小的交流基極電流。因此,輸出電壓降低,電壓增益急劇降低。

我們需要提供一個低阻抗路徑,以使交流發(fā)射極電流從發(fā)射極流到地,以防止電壓增益損失。這可以通過在發(fā)射極和地之間連接一個電容器來實現(xiàn),該電容器可以用作旁路電容器,以旁路交流發(fā)射極電流。

幾乎所有的模擬和數(shù)字設(shè)備都使用旁路電容器。在這兩種器件中,旁路電容器(通常為 0.1?F 的電容器)都非常靠近電源引腳放置。電源也使用旁路電容器,它們通常是較大的 10?F 電容器。

旁路電容器的值取決于器件,在電源情況下,其值在 10?F 至 100?F 之間;在 IC 情況下,其值通常為 0.1?F,或由工作頻率決定。

如果設(shè)備的帶寬約為 1MHz,則使用 1pF 旁路電容。如果帶寬約為 10MHz 或更高,則使用 0.1?F 電容器。

在某些應(yīng)用中,并聯(lián)的旁路電容器網(wǎng)絡(luò)用于過濾寬范圍的頻率。

電路中的每個有源器件都必須在電源引腳附近放置一個旁路電容器。如果有多個旁路電容器,則必須將較小容量的電容器放置在靠近設(shè)備的地方。

在模擬電路中,旁路電容器通常會將電源上的高頻分量定向到地面。否則,這些信號將通過電源引腳進(jìn)入敏感的模擬 IC。如果在模擬電路中未使用旁路電容器,則很有可能會將噪聲引入信號路徑。

在帶有微處理器控制器數(shù)字電路中,旁路電容器的使用略有不同。數(shù)字電路中旁路電容器的主要功能是充當(dāng)電荷儲存器。

在邏輯門以高頻開關(guān)的數(shù)字電路中,在開關(guān)期間需要大電流。寄生電阻和電感將不允許開關(guān)過程中突然需要大電流。

因此,旁路放置在盡可能靠近電源引腳的位置,以減小寄生電感,它將在電源接通之前提供瞬時電流。

旁路電容器的應(yīng)用

旁路電容器的主要目的是在通過所需的 DC 的同時分流電源的不良高頻分量。以下是旁路電容器的三個主要應(yīng)用領(lǐng)域。

補償當(dāng)前需求

需要時,使用旁路電容器提供必要的電流。例如,從放大器到揚聲器的驅(qū)動電流根據(jù)信號而變化,并且放大器輸出的電流需求取決于信號的強(qiáng)度。

輸出端的這種變化的電流導(dǎo)致從電源汲取的變化的電流。功率的這些變化會引起波動,該波動可能會通過電源作為噪聲耦合到信號線。

旁路電容器可以用作臨時電流源,有助于減少波動。

電源濾波器

在電源中,通常使用 100?F 或 1000?F 或更大的大型旁路電容器來過濾整流正弦波的紋波。

數(shù)字系統(tǒng)

在數(shù)字電路中,所有 IC 的 VCC 和 GND 引腳之間都使用一個旁路電容器。這有助于在 IC 的一定范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的電源,并消除高頻信號進(jìn)入電源。此外,它們還充當(dāng)快速開關(guān)電路中的瞬時電流提供者。

審核編輯 黃昊宇

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • 電路
    +關(guān)注

    關(guān)注

    172

    文章

    5966

    瀏覽量

    172955
收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦

    高頻旁路電容有哪些作用?國內(nèi)有哪些供應(yīng)商?

    在電子電路,高頻旁路電容器是一種不可或缺的元件,它在高頻電路中發(fā)揮著重要的作用。本文將詳細(xì)介紹高頻旁路
    的頭像 發(fā)表于 12-06 16:33 ?214次閱讀

    閉合電路電容器的電路分析

    閉合電路電容器的電路分析是一個相對復(fù)雜的問題,因為電容器在
    的頭像 發(fā)表于 10-17 10:29 ?1093次閱讀

    系統(tǒng)設(shè)置旁路母線的主要作用

    1.在電力系統(tǒng)和工業(yè)自動化領(lǐng)域,旁路母線是一種重要的組件,它在確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行、提高供電可靠性和靈活性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。 旁路母線的定義與分類 2.1 旁路母線的定義 旁路母線是一種
    的頭像 發(fā)表于 08-13 15:21 ?1994次閱讀

    旁路電容和去耦電容在晶振電路的作用

    。在電子電路,晶振電路的精確性和穩(wěn)定性對于整個系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。為了保證晶振電路能夠穩(wěn)定工作,常常會使用旁路
    發(fā)表于 08-12 16:00

    高頻旁路電容的選擇原則

    在電子電路設(shè)計,高頻旁路電容的選擇是一個非常重要的問題。旁路電容的主要作用是濾除高頻噪聲,提高
    的頭像 發(fā)表于 08-09 15:44 ?882次閱讀

    旁路電容和耦合電容怎么判斷好壞

    旁路電容和耦合電容是電子電路中非常重要的元件,它們在電路扮演著至關(guān)重要的角色。但是,如何判斷它
    的頭像 發(fā)表于 08-09 15:40 ?913次閱讀

    旁路電容和耦合電容怎么判斷

    旁路電容和耦合電容是電子電路中常見的兩種電容元件,它們在電路
    的頭像 發(fā)表于 08-07 10:14 ?2234次閱讀

    隔直流電容旁路電容有區(qū)別嗎

    隔直流電容旁路電容是電子電路中常見的兩種電容,它們在電路
    的頭像 發(fā)表于 08-07 10:13 ?753次閱讀

    單片機(jī)復(fù)位電路電容是什么電容?

    單片機(jī)復(fù)位電路電容是一種特殊類型的電容,通常被稱為“去耦電容”或“旁路
    的頭像 發(fā)表于 08-06 10:31 ?916次閱讀

    電路電容的作用

    電容,高頻旁路作用 3、輸入側(cè)同相輸入和反相輸入兩者分別到gnd的電容,抑制共模干擾,差分信號傳輸 4、輸入測同相輸入和反相輸入側(cè)之間的電容,對抗差模干擾 5、輸入RC低通濾波器,RC
    發(fā)表于 06-16 21:52

    旁路電容對輸出波形的影響有哪些

    旁路電容對輸出波形的影響是一種重要的電子電路設(shè)計的考慮因素。在本文中,我們將詳細(xì)探討旁路電容
    的頭像 發(fā)表于 03-01 15:57 ?1283次閱讀

    旁路電容和去耦電容作用和區(qū)別介紹

    旁路電容和去耦電容作用和區(qū)別 一、旁路電容的作用 旁路電容
    的頭像 發(fā)表于 03-01 15:48 ?3657次閱讀

    旁路電容和耦合電容:以正確的方式穩(wěn)定電壓

    電子產(chǎn)品開發(fā)期間經(jīng)常需要用到旁路電容。圖1所示為一個開關(guān)穩(wěn)壓器,可以從高電壓產(chǎn)生低電壓。在這種類型的電路旁路
    的頭像 發(fā)表于 02-19 12:01 ?753次閱讀
    <b class='flag-5'>旁路</b><b class='flag-5'>電容</b>和耦合<b class='flag-5'>電容</b>:以正確的方式穩(wěn)定電壓

    三極管放大電路旁路(去耦)電容的作用

    旁路電容主要用于濾除輸入信號的高頻噪聲,將前級攜帶的高頻雜波濾除,保證信號的純凈性。旁路電容利用電容
    發(fā)表于 02-18 15:28 ?1853次閱讀
    三極管放大<b class='flag-5'>電路</b><b class='flag-5'>中</b><b class='flag-5'>旁路</b>(去耦)<b class='flag-5'>電容</b>的作用

    電容旁路作用是什么

    (Bypass Capacitor),它利用了電容的頻率阻抗特性。可以看出,旁路電容主要針對高頻干擾(高頻是相對的,一般認(rèn)為20MHz以上為高頻干擾,20MHz以下為低頻紋波)。 電容
    的頭像 發(fā)表于 02-16 16:43 ?3561次閱讀
    <b class='flag-5'>電容</b><b class='flag-5'>旁路</b>作用是什么
    图们市| 芝加哥百家乐官网的玩法技巧和规则| 可以玩百家乐的博彩公司| 丰禾国际娱乐| 综合百家乐官网博彩论坛| 大发888官方6| 状元百家乐官网的玩法技巧和规则 | 望奎县| 百家乐美食坊| 百家乐官网最全打法| 最好的百家乐投注| 高唐县| 百家乐最新道具| 太阳百家乐官网3d博彩通| 高尔夫百家乐的玩法技巧和规则| 什么百家乐官网平注法| 大杀器百家乐学院| 赌博百家乐官网游戏| 百家乐唯一能长期赢钱的方法| 连环百家乐官网怎么玩| 大发888pt| 做生意摆放风水| 调兵山市| 马德里百家乐的玩法技巧和规则| 百家乐官网套装| 大发888游戏平台hg| KK百家乐官网娱乐城 | 最新娱乐城送彩金| CEO百家乐现金网| 澳门百家乐官网鸿福厅| 免费百家乐预测工具| 百家乐官网足球| 豪盈国际娱乐| 百家乐技巧何为百家乐之路| 澳门1百家乐官网网| 大发888心水论坛| 百家乐注册平台排名| 百家乐官网庄闲局部失衡| 大发888娱乐客户端| 百家乐也能赢钱么| 太阳城百家乐官网筹码租|