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電容器在抑制噪聲中的應(yīng)用以及注意事項(xiàng)


在越來越多的自動(dòng)控制的電路中,微控制器被普遍的應(yīng)用。微控制器的時(shí)鐘電路,選用方波而不是正弦波。方波比正弦波含有更高的高頻成分,引起的電磁攪擾噪聲頻率,相當(dāng)于時(shí)鐘頻率的3倍。噪聲中還含有更高的頻率成分。在頻率很高時(shí),對(duì)電容來說,它的寄生電感不容忽視;對(duì)電感來說,它的散布電容會(huì)起作用;對(duì)電阻來說,它存在著對(duì)高頻信號(hào)的反射;對(duì)印刷板上的引線來說,它的散布電感不容忽視,并且長(zhǎng)的引線還表提交現(xiàn)出天線的特征,將高頻噪聲信號(hào)發(fā)射出去。焊接印刷線路板的元件時(shí),假如電阻、電容、三極管的引腳過長(zhǎng),這些長(zhǎng)的引腳剛好成了高頻信號(hào)的天線。特別是信號(hào)引出線,假如該信號(hào)引出線的長(zhǎng)度到達(dá)高頻信號(hào)波長(zhǎng)的1/20,噪聲信號(hào)就會(huì)發(fā)射出去了。例如,對(duì)于100MHz的噪聲信號(hào),長(zhǎng)度是3cm,15cm的引線就是它的發(fā)射天線。去除這些高頻噪聲攪擾的方法是加退耦電容或高頻旁路電容。
        好的高頻退耦電容能夠去除高至1GHz的高頻成分,陶瓷片電容或多層陶瓷電容高頻特性比較好,如常用的25U系列。設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí),每個(gè)集成電路的電源和地之間都要加一個(gè)退耦電容。
        這個(gè)退耦電容有兩個(gè)作用:一方面是充當(dāng)本集成電路的儲(chǔ)能電容,提供和吸收該電路開路、關(guān)斷瞬間的充、放電能量;另一方面是旁路掉該器件的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的退耦電容是0.1μF。而這種電容由于自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及有一段引腳,免不了有散布電感。這個(gè)散布電感的典型值是5nH。5nH散布電感的退耦電容,并聯(lián)共振頻率大約在7MHz左右。也就是說,它對(duì)10MHz以下的噪聲有較好的退耦作用;但對(duì)40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。
        1nF、10nF的電容,并聯(lián)共振頻率在20MHz以上,用來去除高頻噪聲作用更好些。在電源進(jìn)入印刷板的地方加一個(gè)1nF或10nF的退耦電容往往是有利的。即使是電池供電體系,也需求這種電容。
         每10片左右集成電路加一支充放電電容,或稱儲(chǔ)能電容,其電容值可選10μF左右。后面運(yùn)用鉭電容或聚碳酸酯電容,不要用電解電容,由于電解電容是用兩層薄膜卷起來的,這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感。
        退耦電容值的選取并不嚴(yán)格,可按C×f=1選用,即10MHz取0.1μF;100MHz?。埃埃宝蹋?;對(duì)微控制器構(gòu)成的體系,?。埃薄埃埃宝蹋贫寄軌?。
       特別應(yīng)留意的是,在焊接時(shí)退耦電容的引腳要盡量的短。長(zhǎng)的引腳會(huì)使退耦電容自身發(fā)生自共振。

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