在電子電路中,經(jīng)常會(huì)看到在集成電路的電源引腳附近有一個(gè)電解電容器,這個(gè)電容器就是去耦合電容器,簡(jiǎn)稱
去耦電容器,又稱
退耦電容器。
去耦電容器通常有兩人個(gè)作用:一個(gè)是蓄能;一個(gè)是去除高頻噪聲。去耦電容器主要是去除高頻,如RF信號(hào)的干擾。干擾的進(jìn)入方式是通過(guò)電磁輻射。
集成電路在工作的時(shí)候,其電流是不連續(xù)的,而且頻率很高,而集成電路的電源引腳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,阻抗也會(huì)很大(線路的電感影響非常大),這樣會(huì)導(dǎo)致器件在需要電流的時(shí)候,不能被及時(shí)供給。而去耦電容器可以彌補(bǔ)此不足。這也是為什么很多電路板在高頻器件電源引腳處放置小電容的原因之一。
集成電路內(nèi)部的開(kāi)關(guān)在工作時(shí)產(chǎn)生的高頻開(kāi)關(guān)噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容器的主要功能就是提供一個(gè)局部的直流電源給集成電路,以減少開(kāi)關(guān)噪聲在電路板的傳播并將噪聲引導(dǎo)到地。去耦電容器還可以防止電源攜帶噪聲對(duì)電路構(gòu)成干擾。在設(shè)計(jì)電路時(shí),去耦電容器應(yīng)放置在電源入口入,連線應(yīng)盡可能短。
因而在設(shè)計(jì)高速電路板時(shí),通常在電路板的電源接入端旋轉(zhuǎn)一個(gè)1~10uF的電容器,濾除低頻噪聲de電路板上,每個(gè)器件的電源與地線之間放置一個(gè)0.01~0.1uF的電容,濾除高頻噪聲。
去耦電容器的充、放電作用使集成電路得到的供電電壓比較平衡,減小了電壓振蕩現(xiàn)象;集成電路可以就近在各自的去耦電容器上吸收或釋放電流,不必通過(guò)電源線從較遠(yuǎn)的電源中取得電流,因此不會(huì)影響集成電路的速度;同時(shí)去耦電容器為集成電路的瞬態(tài)變化電流提供了各自就近的高強(qiáng)通道,從而大大減小了向外的輻射噪聲且相互間沒(méi)有公共阻抗,因此抑制了共阻抗耦合。
由于去耦電容器在高頻時(shí)的阻抗將會(huì)減小到其自諧振頻率,因而可以有聯(lián)地去除信號(hào)線中的高頻噪聲,同時(shí)相對(duì)低頻來(lái)說(shuō)對(duì)能量沒(méi)有影響,所以可在每一個(gè)集成電路的電源地腳之間加一個(gè)大小合適的去耦電容器。在選擇去耦電容器類型時(shí),應(yīng)考慮那些低電感的高頻電容器,如高頻性能較好的多層陶瓷電容器或獨(dú)石電容器。