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退耦電容和旁路電容

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2011/4/3

1.  耦合,有聯系的意思。
2.  耦合元件,尤其是指使輸入輸出產生聯系的元件。
3. 去耦合元件,指消除信號聯系的元件。
4. 去耦合電容簡稱去耦電容。
5.  例如,晶體管放大器發射極有一個自給偏壓電阻,它同時又使信號產生壓降反饋到輸入端形成了輸入輸出信號耦合,這個電阻就是產生了耦合的元件,如果在這個電阻兩端并聯一個電容,由于適當容量的電容器對交流信號較小的阻抗(這需要計算)這樣就減小了電阻產生的耦合效應,故稱此電容為去耦電容。 
旁路電容不是理論概念,而是一個經常使用的實用方法,在50 -- 60年代,這個詞也就有它特有的含義,現在已不多用。電子管或者晶體管是需要偏置的,就是決定工作點的直流供電條件。例如電子管的柵極相對于陰極往往要求加有負壓,為了在一個直流電源下工作,就在陰極對地串接一個電阻,利用板流形成陰極的對地正電位,而柵極直流接地,這種偏置技術叫做“自偏”,但是對(交流)信號而言,這同時又是一個負反饋,為了消除這個影響,就在這個電阻上并聯一個足夠大的點容,這就叫旁路電容。后來也有的資料把它引申使用于類似情況。 


電容分基本上可為兩大類: 耦合電容,儲能電容。
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=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。
 
從去耦(也叫退耦)和旁路的結果上區分為

去耦:
      電路系統中變化的電流對系統供電電源里的電源內阻起作用,從而導致電源向電路輸出實際電壓產生抖動。
      如果從電源引出一個較小的電阻,該電阻串聯一個電容到地,該阻容節點就可以為需要退耦的電子元器件供電了。雖然該阻容節點上的電位有所下降,但在該節點上的電壓卻會趨于穩定。這是RC積分網絡的典型應用實例。該電容就是退耦電容。
      有時我們從電路上看不到這個從電源引出的小電阻,那是因為有電路板銅箔在當作小電阻使用。因為除了到絕對0溫度時,世界上不存在真正0歐姆的電阻。
      這就是去耦。由此可見,去耦是為了盡可能的獲得穩定的供電電壓的。主要是針對電源內阻而設置的,如果電源內阻為0,并且電路板銅箔電阻為0,那就真的不需要設置退耦回路了。  


旁路:
      一個待處理的信號往往因其他各種因素(典型的如干擾)或多或少會夾雜有無用的成分,如果我們在該信號上并聯一個適當的電容器到地,那么就能壓縮比該有用信號的頻率高的信號,而對該有用信號不壓縮或壓縮的少些。這樣,有用的信號順利通過,而無用的高頻信號卻被“旁路”到地了。這就是旁路名稱的由來。
      那么比該有用信號的頻率低的信號難道就不需要旁路(壓縮)了嗎?是這樣的。
      1.可用串聯電容將有用信號耦合到后級,較低頻率的信號不容易通過該串聯電容,到后級時再旁路。
      2.較低頻率的信號不容易干擾較高頻率有用的信號(需要電容旁路的無用信號頻率更高)。我們只是聽說過調制信號可調制載波信號,而不是載波信號去調制調制信號。
      由此可見,旁路是針對待處理的信號的(去耦是針對供電電源的)。 

Tags:退耦電容,旁路電容,電容分類  
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