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印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時．操作它們時均會產(chǎn)生較大火花放電，必須采
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信號,0.1UF左右的用來濾除低頻的紋波干擾,還 可以起到穩(wěn)壓的作用 濾波電容具體選擇什么容值要取決于你PCB上主要的工作頻率和可能對系統(tǒng)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件，根據(jù)具體的需要 選擇。至于個數(shù)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(jù)實際的調試情況再選擇容值。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，一個慮除紋波，一個慮除高頻信號。如果會出現(xiàn)比較大的瞬時電流，建議 再加一個比較大的鉭電容。 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(shù)字電路去耦0.1uF即可，用于10M以下；20M以上用1到 10個uF，去除高頻噪聲好些，大概按C=1/f 。旁路一般就比較的小了，一般根據(jù)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，即利用對交流信號呈現(xiàn)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信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，減少交流信號對電源的影響，就可以 稱為去耦電容；如果用于濾波電路中，那么又可以稱為濾波電容；除此以外，對于直流電 壓，電容器還可作為電路儲能，利用沖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。本文里，我們統(tǒng)一把這些應 用于高速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。 但由于引線和PCB布線原因，實際上電容是電感和電容的并聯(lián)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。 這也能解釋為什么同樣容值的STM封裝的電容濾波頻率比DIP封裝更高。 至于到底用多大的電容，這是一個參考 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(jīng)驗。 更可靠的做法是將一大一小兩個電容并聯(lián)， 一般要求相差兩個數(shù)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),但由于電容兩端引腳的電感效應 ,這時電容應該看成是一個LC串連諧振電路,自諧振頻率即器件的FSR參數(shù),這表示頻率大于 FSR值時,電容變成了一個電感,如果電容對地濾波,當頻率超出FSR后,對干擾的抑制就大打 折扣,所以需要一個較小的電容并聯(lián)對地,可以想想為什么? 原因在于小電容,SFR值大,對高頻信號提供了一個對地通路,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,根本的原因在于SFR(自諧振頻率)值不同,當然也 可以想想為什么?如果從這個角度想,也就可以理解為什么電源濾波中電容對地腳為什么要 盡可能靠近地了. 2)那么在實際的設計中,我們常常會有疑問,我怎么知道電容的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?是選取一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(wǎng)絡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值后,用軟件仿真,如RFsim99,選一個或兩個電路在于你所供電電路的工作 頻帶是否有足夠的噪聲抑制比.仿真完后,那就是實際電路試驗,如調試手機接收靈敏度時, 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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