去耦電容主要是去除高頻如RF信號(hào)的干擾,干擾的進(jìn)入方式是通過(guò)電磁輻射。而實(shí)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(kù),我們大樓內(nèi)的家家戶戶都需要供水,這時(shí)候,水不是直接來(lái)自于水庫(kù),那樣距離太遠(yuǎn)了,等水過(guò)來(lái),我們已經(jīng)渴的不行了。
實(shí)際水是來(lái)自于大樓頂上的水塔,水塔其實(shí)是一個(gè)buffer的作用。如果微觀來(lái)看,高頻器件在工作的時(shí)候,其電流是不連續(xù)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(zhǎng),在頻率很高的情況下,阻抗Z=i*wL+R,線路的電感影響也會(huì)非常大,會(huì)導(dǎo)致器件在需要電流的時(shí)候,不能被及時(shí)供給。而去耦電容可以彌補(bǔ)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(lián)一個(gè)去藕電容,這樣交流分量就從這個(gè)電容接地。)
有源器件在開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的高頻開(kāi)關(guān)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(gè)局部的直流電源給有源器件,以減少開(kāi)關(guān)噪聲在板上的傳播和將噪聲引導(dǎo)到地線上。
大電容由于容量大,所以體積一般也比較大,且通常使用多層卷繞的方式制作,這就導(dǎo)致了大電容的分布電感比較大(也叫等效串聯(lián)電感,英文簡(jiǎn)稱ESL)。
電感對(duì)高頻信號(hào)的阻抗是很大的,所以,大電容的高頻性能不好。而一些小容量電容則剛剛相反,由于容量小,因此體積可以做得很小(縮短了引線,就減小了 ESL,因?yàn)橐欢螌?dǎo)線也可以看成是一個(gè)電感的),而且常使用平板電容的結(jié)構(gòu),這樣小容量電容就有很小ESL這樣它就具有了很好的高頻性能,但由于容量小的緣故,對(duì)低頻信號(hào)的阻抗大。
所以,如果我們?yōu)榱俗尩皖l、高頻信號(hào)都可以很好的通過(guò),就采用一個(gè)大電容再并上一個(gè)小電容的方式。
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