印製板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時.操作它們時均會產生較大火花放電,必須採用rc
吸收電路來吸收放電電流。一般r取
1~2kω,c
取2.2~4.7μf
一般的10pf
左右的電容用來濾除高頻的干擾訊號
,0.1uf
左右的用來濾除低頻的紋波干擾,還
可以起到穩壓的作用
濾波電容具體選擇什麼容值要取決於你
pcb上主要的工作頻率和可能對系統造成影響的諧波
頻率,可以查一下相關廠商的電容資料或者參考廠商提供的資料庫軟體,根據具體的需要
選擇。至於個數就不一定了,看你的具體需要了,多加一兩個也挺好的,暫時沒用的可以
先不貼,根據實際的除錯情況再選擇容值。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,乙個慮除紋波,乙個慮除高頻訊號。如果會出現比較大的瞬時電流,建議
再加乙個比較大的鉭電容。
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。
原理我就不說了,實用點的,一般數位電路去耦
0.1uf
即可,用於
10m以下;
20m以上用1到
10個uf,去除高頻雜訊好些,大概按
c=1/f
。旁路一般就比較的小了,一般根據諧振頻率
一般為0.1
或0.01uf
說到電容,各種各樣的叫法就會讓人頭暈目眩,旁路電容,去耦電容,濾波電容等等,其
實無論如何稱呼,它的原理都是一樣的,即利用對交流訊號呈現低阻抗的特性,這一點可
以通過電容的等效阻抗公式看出來:
xcap=1/2лfc
,工作頻率越高,電容值越大則電容的
阻抗越小
.。在電路中,如果電容起的主要作用是給交流訊號提供低阻抗的通路,就稱為旁
路電容;如果主要是為了增加電源和地的交流耦合,減少交流訊號對電源的影響,就可以
稱為去耦電容;如果用於濾波電路中,那麼又可以稱為濾波電容;除此以外,對於直流電
壓,電容器還可作為電路儲能,利用衝放電起到電池的作用。而實際情況中,往往電容的
作用是多方面的,我們大可不必花太多的心思考慮如何定義。本文裡,我們統一把這些應
用於高速
pcb設計中的電容都稱為旁路電容
.電容的本質是通交流,隔直流,理論上說電源濾波用電容越大越好。
但由於引線和
pcb佈線原因,實際上電容是電感和電容的併聯電路,
(還有電容本身的電阻,有時也不可忽略)
這就引入了諧振頻率的概念:
ω=1/(lc)1/2
在諧振頻率以下電容呈容性,諧振頻率以上電容呈感性。
因而一般大電容濾低頻波,小電容濾高頻波。
這也能解釋為什麼同樣容值的
stm封裝的電容濾波頻率比
dip封裝更高。
至於到底用多大的電容,這是乙個參考
電容諧振頻率
電容值dip (mhz) stm (mhz)
1.0μf 2.5 5
0.1μf 8 16
0.01μf 25 50
1000pf 80 160
100 pf 250 500
10 pf 800 1.6(ghz)
不過僅僅是參考而已,用老工程師的話說
——主要靠經驗。
更可靠的做法是將一大一小兩個電容併聯,
一般要求相差兩個數量級以上,以獲得更大的濾波頻段。
一般來講,大電容濾除低頻波,小電容濾除高頻波。電容值和你要濾除頻率的平方成反比
。具體電容的選擇可以用公式
c=4pi*pi /(r * f * f )
電源濾波電容如何選取,掌握其精髓與方法,其實也不難。
1)理論上理想的電容其阻抗隨頻率的增加而減少
(1/jwc),
但由於電容兩端引腳的電感效應
,這時電容應該看成是乙個
lc串連諧振電路
,自諧振頻率即器件的
fsr引數
,這表示頻率大於
fsr值時
,電容變成了乙個電感
,如果電容對地濾波
,當頻率超出
fsr後
,對干擾的抑制就大打折扣,
所以需要乙個較小的電容併聯對地
,可以想想為什麼
?原因在於小電容
,sfr值大,
對高頻訊號提供了乙個對地通路
,所以在電源濾波電路中我們常
常這樣理解
:大電容慮低頻
,小電容慮高頻
,根本的原因在於
sfr(
自諧振頻率
)值不同
,當然也
可以想想為什麼
?如果從這個角度想
,也就可以理解為什麼電源濾波中電容對地腳為什麼要
盡可能靠近地了.2)
那麼在實際的設計中
,我們常常會有疑問
,我怎麼知道電容的
sfr是多少
?就算我知道
sfr值
,我如何選取不同
sfr值的電容值呢
?是選取乙個電容還是兩個電容
?電容的
sfr值和電容值有關
,和電容的引腳電感有關
,所以相同容值的
0402,0603,
或直插式電
容的sfr
值也不會相同
,當然獲取
sfr值的途徑有兩個
,1)器件
data sheet,
如22pf0402
電容的sfr
值在2g
左右, 2)
通過網路分析儀直接量測其自諧振頻率
,想想如何量測
?s21?
知道了電容的
sfr值後
,用軟體**,如
rfsim99,
選乙個或兩個電路在於你所供電電路的工作
頻帶是否有足夠的雜訊抑制比
.**完後
,那就是實際電路試驗
,如除錯手機接收靈敏度時
,lna
的電源濾波是關鍵
,好的電源濾波往往可以改善幾個
db.
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