一般來說,對于任何固定頻率,電容越大,電容器的阻抗越小。
但是由于電容器本身也具有寄生電感,并且電容越大,寄生電感就越大。
在高頻下,電容器最終將顯示出電感,并且阻抗將隨著頻率的增加而增加。
小電容器的轉(zhuǎn)折點(下圖中阻抗曲線的最低點)具有比大電容器大的頻率值。
因此,大電容器對高頻電流的響應(yīng)特性不如小電容器。
1.電源去耦常用組件的組合(1)電容值不同的電容器的組合:電容值小的電容器可以濾除電源線上的高頻噪聲,使電源更整潔,并負(fù)責(zé)用于提供負(fù)載的高頻電流需求。
大型電容器還可以在電流存儲中發(fā)揮作用,響應(yīng)負(fù)載的低頻電流需求,并濾除電源線上的低頻波動。
下圖是不同電容電容器的阻抗隨頻率變化的曲線。
但是,大型電容器可以以較低的頻率和較大的電流需求來響應(yīng)電流變化。
(2)不同封裝的電容器組合:一般而言,片狀電容器的寄生電感小于串聯(lián)電容器的寄生電感,長寬比較小的封裝的寄生電感小于帶封裝的封裝的寄生電感。
長寬比較大(相同的電容值,0612的電容大于1206的電容的寄生電感小,并且高頻特性更好)。
(3)不同類型電容器的組合:SMD陶瓷電容器:高頻特性最佳,但電容較小,常用的最大電容為10uF。
常用于高頻電路中的電源濾波器去耦。
鉭電解電容器:良好的高頻特性,在相同體積下可以達(dá)到最大電容值。
確定了耐壓低并且容易損壞。
鋁電解電容器:最差的高頻特性,但最大的電容值,可以是數(shù)千微法拉。
它通常用于在電源進(jìn)入電路板的地方進(jìn)行濾波和去耦。
這里的電容器需要具有大容量的特性,但是響應(yīng)速度并不高。
因此,各種類型的電容器在電源去耦中的作用通常如下:陶瓷電容器最靠近芯片,并負(fù)責(zé)提供負(fù)載高頻電流需求和噪聲過濾。
電容值通常在幾nF至幾uF之間。
鉭電容器和鋁電解電容器通常用于板級電源去耦和濾波,或者由于它們的大容量和較慢的響應(yīng)速度而用于大功率電路的電源去耦。
當(dāng)需要速度和容量時,通常并聯(lián)使用多個陶瓷電容器,或者將陶瓷電容器與鉭電容器并聯(lián)。
選擇鉭電容器時,在耐壓值中應(yīng)留有一定的余量,因為電源在上電時通常會有一定的過沖,這可能會損壞鉭電容器。
將穩(wěn)壓管或TVS管與電源并聯(lián)可以抑制過沖,這是非常有效的解決方案。
(注:各種電容器的ESR,ESL和其他參數(shù)之間存在差異。
具體請參考百度華為內(nèi)部信息:無源濾波器組件介紹及對電容器的深入了解)(4)電容器的組合,電感和磁珠:一般的電源去耦只需要去耦電容器即可滿足實際需求,而模擬電路則需要較高的電能質(zhì)量,等等。
由于無論使用多少個電容器,僅使用去耦電容器的效果可能會受到限制。
并聯(lián)時,只能形成一個極點,響應(yīng)曲線的滾動速度僅為頻率的20dB / 10倍。
因此,電感或磁珠可以串聯(lián)在電源線上。
這可以進(jìn)一步減少功率波動對負(fù)載的影響,還可以防止一些高噪聲負(fù)載將噪聲通過電源線耦合到其他敏感電路。
2.不同電路中的電源去耦(1)低功率電路:模擬電路:例如信號處理電路,通常用于10uF和100nF貼片陶瓷電容器去耦。
有時受電路空間的限制