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电容@@在@@@@EMC中@@的@@应用@@@@

judy — Tue, 26 Dec 2023 03:03:44 +0000

滤波电容@@@@在@@@@EMC中@@的@@功能@@

电容@@在@@@@电磁兼容性@@（EMC）中@@起着重要的@@作用@@@@@@，它可以@@用@@于控制和@@管@@理电磁干扰@@@@（EMI）以@@及提高电子设备的@@抗干扰@@能力@@。以@@下@@是电容@@在@@@@@@EMC中@@的@@一些主要应用@@@@：

1. 滤波器@@：电容@@常被用@@作滤波器@@的@@关键@@188足彩外围@@@@app 。在@@电子设备中@@@@，通过将电容@@放置在@@信号线或电源@@线上@@，可以@@有效地@@滤除高频噪声和@@电磁干扰@@@@，确保设备的@@电源@@和@@信号线不受到@@外部电磁波的@@干扰@@@@。

2. 电源@@解耦@@：在@@电子电路中@@@@@@，电容@@被用@@作电源@@解耦@@器@@，以@@确保电子@@188足彩外围@@@@app 在@@工作时@@获得稳定的@@电源@@@@。这有助于防止电源@@线上的@@噪声传播到@@关键的@@电子@@188足彩外围@@@@app 中@@。

3. 抑制射频@@干扰@@@@：射频@@（RF）干扰@@是一种高频干扰@@@@，常常影响无线通信设备和@@其@@他高频电子设备@@。电容@@可以@@被用@@来吸收和@@抑制这些射频@@信号@@，防止其@@进入或离开设备@@。

4. 防静电@@@@放电@@：在@@某些环境中@@@@，静电@@放电可能对@@设备造成危害@@。电容@@可以@@用@@于吸收和@@释放静电@@能量@@，从而@@减小静电@@对@@设备的@@影响@@@@。

5. 差模噪声滤波@@：在@@模拟电路中@@@@@@，电容@@通@@常用@@@@于差模信号@@的@@滤波@@，帮助减小噪声对@@信号的@@影响@@@@。

6. 共模抑制@@：电容@@也被用@@于共模抑制@@电路@@，防止共模信号@@@@（即@@同时@@@@作用@@@@于两个电路导线的@@干扰@@信号@@@@）对@@设备造成影响@@。

在@@EMC设计@@中@@@@，电容@@的@@@@选型和@@布局@@是非常关键的@@@@。合适的@@电容@@@@选择可以@@显著提高设备的@@电磁兼容性@@，防止不同部分之间@@的@@相互干扰@@@@，同时@@@@确保设备在@@电磁环境中@@稳定运行@@。

电容@@自谐振@@@@问@@题@@@@

我们用@@来滤波的@@电容@@@@器并不是理想的@@电容@@@@器@@，在@@系@@统中@@实际表现为理想电容@@@@与@@电感@@和@@电阻的@@串联@@。如@@图@@@@所示@@@@。

多层电容@@器@@(Muti-LayerCapacitor)在@@装配到@@@@PCB板上时@@会产生将近@@5nH的@@寄生电感@@@@，再加上约@@@@30m欧@@的@@引线电阻@@，其@@频率特性@@表现为如@@图@@@@所示@@@@的@@曲线@@。滤波电容@@@@将不是理想的@@低通滤波器@@@@，实际的@@插入损耗特性表现为以@@自谐振@@@@点为中@@心的@@带通滤波电路@@。

两个电容@@串联时@@@@，由于@@ESL(等@@效串联电感@@@@)和@@ESR(等@@效串联电阻@@)的@@存在@@@@，会产生反谐振@@@@问@@题@@@@。下图@@给出了电容@@并联的@@等@@效原理@@

下图@@给出了它们的@@真实的@@幅度@@@@-频率特性@@。

在@@将近@@15MHz到@@175MHz的@@一个较宽的@@频带内@@，并联电容@@的@@@@阻抗比@@单独一个大@@电容@@的@@@@阻抗要来的@@大@@@@，由于@@两电容@@产生了谐振@@@@@@，在@@150MHz处产生了一个阻抗的@@峰值@@，系@@统其@@他部分在@@该频率范围@@内产生的@@能量只能有很少的@@一部分被旁路@@到@@地@@平面@@@@。

在@@设计@@普通电路时@@@@，工程师们通常@@关注的@@是电容@@的@@@@容值@@、耐压值@@、封装@@大@@小@@、工作温度@@范围@@@@、温漂等@@参数@@。但是@@在@@高速@@电路上或电源@@系@@统中@@及一些对@@电容@@要求很高的@@时@@钟电路中@@@@@@，电容@@已经不仅仅是电容@@@@，是一个由等@@效电容@@@@、等@@效电阻和@@等@@效电感@@组成的@@一个电路@@，简单的@@结构如@@图@@@@所示@@@@@@。

电容@@在@@@@高速@@@@电路中@@@@的@@@@等@@效电路@@

图@@中@@@@，C为所需电容@@@@，ESR为等@@效串联电阻@@@@，ESL为等@@效串联电感@@@@@@，CP为等@@效并联电容@@@@。

既然这是一个电路@@，那么@@就不再是一颗独立电容@@那么@@简单了@@。这个等@@效电路性能受很多因素的@@影响@@@@，在@@选择这类电容@@时@@@@，不仅仅要关注前面提到@@的@@那些参数@@，还要关注在@@特定频率下的@@等@@效参数@@，以@@Murata的@@1μF的@@电容@@@@为例@@@@,在@@谐振@@@@频率点时@@@@，对@@应的@@等@@效电容@@为@@602.625nF，等@@效电阻为@@11.5356mΩ，等@@效电感@@为@@471.621pH。理想电容@@@@和@@实际电容@@就呈现出不一样的@@性能@@。如@@图@@@@所示@@@@是理想电容@@@@和@@实际电容@@的@@@@阻抗曲线@@@@。

理想电容@@@@和@@实际电容@@的@@@@阻抗曲线@@

在@@工程实践中@@@@，很多工程师看到@@参考板设计@@或其@@他工程师设计@@的@@板子中@@有很多电容@@@@，觉得自己的@@产品按@@照他们的@@设计@@照搬就不一定不会出问@@题@@@@。其@@实@@这也不是如@@此@@@@，因为@@产品应用@@不同@@、结构也有可能不同@@，这就可能使得@@产品设计@@的@@@@PCB层叠不一样@@、通流平面@@也不一样@@，而@@这些都是@@会引起@@电源@@系@@统的@@不一致@@。

在@@电源@@系@@统设计@@中@@@@@@，通常@@都会有很多类型的@@电容@@@@存在@@@@，如@@一个电源@@系@@统中@@会有@@100μF、47μF、22μF、10μF、1μF、0.1μF等@@类型的@@电容@@@@@@，这么多类型的@@电容@@@@是否可以@@统一为某一种类型的@@电容@@@@呢@@？如@@图@@@@所示@@@@，以@@电容@@的@@@@阻抗曲线为例@@@@，进行说明@@。

增加相同@@电容@@值的@@电路阻抗曲线图@@@@

增加不同电容@@值的@@电路阻抗曲线图@@@@

通过上面两张图@@对@@比@@@@可以@@看到@@@@@@，如@@果@@都使用@@@@相同@@类型的@@电容@@@@@@，虽然阻抗更低@@，但是@@去耦@@频率范围@@几乎没变化@@；如@@果@@使用@@@@不同种类@@的@@电容@@@@@@，则@@可以@@增大@@去耦@@频率范围@@@@。

在@@电源@@系@@统中@@并不是电容@@越多越好@@，在@@某些系@@统中@@如@@果@@电容@@多了反而@@会导致新的@@噪声点出现@@。

ESR对@@并联电容@@幅频特性的@@影响@@@@

阻抗的@@峰值与@@电容@@器的@@@@ESR的@@值成反比@@@@，随着@@单板设计@@水平@@与@@器件性能的@@提高@@

并联电容@@的@@@@阻抗的@@峰值将会随着@@@@ESR的@@减小@@而@@增加@@，并联谐振@@@@峰值的@@形状与@@位置取@@决于@@PCB板的@@设计@@与@@电容@@的@@@@选择@@。

有几条原则@@应该了解@@@@:

1、随着@@ESR的@@减小@@，谐振@@@@点的@@阻抗会减小@@，但反谐振@@@@点的@@阻抗会增大@@@@:

2、n个相同@@电容@@并联使用@@@@时@@@@，最小@@阳抗口能小干@@ESRIn:

3、多个电容@@并联时@@@@，阻抗并不一定发生在@@电容@@的@@@@谐振@@@@点@@;

4、对@@于@@给定数量的@@电容@@@@器@@，比@@较好的@@选择是电容@@值在@@一个较大@@的@@范围@@@@内@@均匀展开@@，各个电容@@值的@@@@ESR适中@@@@:比@@较差的@@选择是仅有少量的@@电容@@@@值@@，而@@且@@电容@@的@@@@@@ESR都非常小@@。

ESL对@@并联电容@@幅频特性的@@影响@@@@

电容@@封装@@和@@结构不同@@，ESL也不同@@，几种典型封装@@电容@@的@@@@@@ESL如@@表所示@@@@。

电容@@的@@@@ESL与@@电容@@值一起决定电容@@器的@@谐振@@@@点与@@并联电容@@器的@@反谐振@@@@点的@@频率范围@@@@。在@@实际的@@设计@@中@@@@@@，应该尽量选用@@@@@@ESL小的@@电容@@@@器@@。

电容@@器的@@选择@@

对@@于@@RF设计@@而@@言@@，陶瓷电容@@器@@、聚酯纤维电容@@器和@@聚苯乙烯薄膜电容@@器都是@@很好的@@@@选择@@。对@@于@@EMI滤波器@@来讲@@，对@@电容@@器的@@介质材料要求并不高@@，常见的@@@@X7R、Y5V和@@Z5U等@@松散介质都是@@不错的@@选择@@:通常@@绝对@@的@@电容@@@@值@@、电容@@器的@@温度系@@数@@、电压@@变化系@@数等@@并不重要@@。不同种类@@、不同容值的@@电容@@@@@@滤波范围@@是不同的@@@@，下面@@是@@典型的@@插入损耗比@@对@@效果@@:

由上图@@可看出@@，同为@@0805封装@@的@@@@贴片陶瓷电容@@@@，001uF的@@电容@@@@比@@@@0.1uF的@@电容@@@@具有更好的@@高频@@

滤波特性@@;建议板极工作频率@@高于@@50MHz的@@单板@@(如@@传输@@、MUSA的@@多数单板@@)全部使用@@@@@@0.01uF的@@滤波电容@@@@@@，而@@不是我们目前大@@量采用@@@@的@@@@0.1uF的@@滤波电容@@@@@@。

电源@@输出电容@@@@@@，输入电容@@@@

我们通常@@把电源@@模块输入@@、输出回路的@@电容@@@@称为滤波电容@@@@@@。简单理解就是@@，保证输入@@、输出电源@@@@ 稳定的@@电容@@@@@@。在@@电源@@模块中@@@@，滤波电容@@@@摆放的@@原则@@是@@“先大@@后小@@”。如@@图@@@@2.48.1所示@@，滤波电容@@@@按@@箭头@@ 方向先大@@后小@@摆放@@。

电源@@设计@@时@@@@，要注意走线和@@铜皮足够宽@@、过孔数量足够多@@，保证通流能力满足需求@@。宽度和@@过孔@@ 数量结合电流@@大@@小来评估@@。

电源@@输入@@电容@@@@@@

电源@@输入@@电容@@@@@@与@@开关环路形成@@一个电流@@环@@。这个电流@@环路的@@变化幅度大@@@@，Iout的@@幅度@@。频率是开关频率@@。DCDC芯片开关过程中@@产生@@，这个电流@@环产生的@@电流@@@@的@@变化@@，包含了较快的@@@@di/dt。

同步@@BUCK的@@方式@@，续流路径要经过芯片的@@@@GND管@@脚@@，输入电容@@@@要接在@@芯片的@@@@GND和@@Vin之间@@，路径尽可能短粗@@。

这个电流@@环面积足够的@@小@@，这个电流@@环对@@外辐射就会越好@@。

去耦@@电容@@@@与@@旁路@@电容@@@@

1、以@@供应商提供的@@产品资料上的@@自谐振@@@@特性为基础选择电容@@@@，使之符合设计@@的@@时@@钟速率与@@噪声频率的@@需要@@。

2、在@@所需要的@@频率范围@@内加尽可能多的@@电容@@@@@@。例如@@@@，22nF的@@电容@@@@的@@自谐振@@@@频率将近为@@11MHz，有用@@的@@阻抗@@(Z1欧@@姆@@)范围@@为@@6M~40MHz，你可以@@在@@该频带范围@@内加尽可能多的@@电容@@@@@@，以@@达到@@需要退耦@@的@@水平@@@@。

3、在@@尽可能靠近@@IC每个电源@@管@@脚@@的@@地@@方@@，至少放一个去耦@@电容@@@@器@@，以@@减小寄生阻抗@@。

4、旁路@@电容@@与@@@@IC尽可能放在@@同一个@@PCB平面@@上@@。有一个需要特别注意的@@地@@方@@:在@@两种布局@@中@@@@，Vcc网@@络都只有一个点连到@@@@Vcc平面@@。这样做@@，使得@@IC内外的@@噪声都必须通过这个唯一的@@过孔走到@@电源@@平面@@上@@去@@，过孔的@@附加阻抗帮助避免了噪声向系@@统其@@余部分的@@扩散@@。

5、对@@于@@多时@@钟系@@统可以@@将电源@@平面@@作图@@@@3-14所示@@的@@分割@@，对@@每一个部分使用@@@@一种正确容值的@@电容@@@@@@器@@，被狭缝分隔的@@电源@@平面@@将一部分的@@噪声与@@其@@他部分的@@敏感器件分隔开来@@，同时@@@@提供了中@@容值的@@分离@@;

6、对@@于@@时@@钟频率在@@一个较宽的@@范围@@@@内@@变化的@@系@@统@@，旁路@@电容@@的@@@@选择甚为困难@@。一个较好的@@解决方法是将两个容值上接近@@2:1的@@电容@@@@并联放置@@，这样做@@可以@@提供一个较宽的@@低阻抗区@@，和@@一个较宽的@@旁路@@频率@@，下面@@这张图@@可以@@看到@@@@@@，阻抗峰值仍然产生了@@，但却小于@@15欧@@，而@@可用@@的@@频率范围@@@@(阻抗小于@@15欧@@)则@@扩展到@@将近@@3.25MHz到@@100MHz的@@范围@@@@，这种多退耦@@电容@@的@@@@方法只在@@一个单独的@@@@IC需要一个较宽的@@旁路@@频率范围@@而@@且@@单个电容@@无法达到@@这一频带时@@才使用@@@@@@。而@@且@@，容值必须保持@@2:1的@@范围@@@@内@@，以@@避免阻抗峰值超过可用@@的@@范围@@@@@@。

高速@@ IC的@@电源@@引脚需要足够多的@@去耦@@电容@@@@@@，最好能保证每个引脚有一个@@。实际设计@@中@@@@@@，如@@果@@没@@ 有空间摆放去耦@@电容@@@@@@，则@@可以@@酌情删减@@。

IC 电源@@引脚的@@@@去耦@@电容@@@@的@@容值通常@@会比@@较小@@，如@@ 0.1μF、0.01μF 等@@；对@@应的@@封装@@也比@@较小@@，如@@ 0402封装@@、0603封装@@等@@@@。在@@摆放去耦@@电容@@@@时@@@@，应注意以@@下@@几点@@。

（1）尽可能靠近电源@@引脚放置@@，否则@@可能起不到@@去耦@@作用@@@@@@。理论上讲@@，电容@@有一定的@@去耦@@半径范@@ 围@@，所以@@应严格执行就近原则@@@@。

（2）去耦@@电容@@@@到@@电源@@引脚引线尽量短@@，而@@且@@引线要加粗@@@@，通常@@线宽为@@@@8～15mil（1mil = 0.0254mm）。加粗@@目的@@在@@于减小引线电感@@@@，保证电源@@性能@@。

（3）去耦@@电容@@@@的@@电源@@@@、地@@引脚从焊盘引出线后@@，就近打孔@@，连接到@@电源@@@@、地@@平面@@上@@@@。该引线同样要@@ 加粗@@，过孔尽量用@@大@@孔@@，如@@能用@@孔径@@10mil 的@@孔@@，就不用@@@@8mil的@@孔@@。

（4）保证去耦@@环路尽量小@@。去耦@@电容@@@@常见的@@@@摆放示例如@@@@图@@@@@@2.48.2～图@@2.48.4所示@@。图@@2.48.2～图@@2.48.4所示@@是@@SOP封装@@的@@@@IC 去耦@@电容@@@@的@@摆放方式@@，QFP等@@封装@@的@@@@与@@此类似@@。

常见的@@@@ BGA封装@@，其@@去耦@@电容@@@@通常@@放在@@@@ BGA下面@@，即@@背面@@。由于@@ BGA 封装@@引脚密度大@@@@，因此去@@ 耦电容@@一般放的@@不是很多@@，但应尽量多摆放一些@@，如@@图@@@@2.48.5所示@@。

储能电容@@@@的@@设计@@@@

储能电容@@@@可以@@保证在@@负载快速变到@@最重时@@供电电压@@不会下跌@@。储能电容@@@@可分为板极储能电容@@@@@@@@、器件级储能电容@@@@@@两种@@:

A，板极储能电容@@@@@@:保证负载快速变到@@最重时@@@@，单板各处供电电压@@不会下跌@@。在@@高频@@、高速@@单板@@(以@@及条件允许的@@背板@@)，建议均匀排布一定数量的@@较大@@容值的@@钽电容@@@@@@(luf、10uf、22uf、33uf)，以@@保证单板同一电压@@的@@值保持一致@@。

B，器件级储能电容@@@@@@:保证负载快速变到@@最重时@@@@，器件周围@@各处供电电压@@不会下跌@@。对@@于@@工作频率@@@@、速率较高@@、功耗较大@@的@@器件@@，建议在@@其@@周围@@排放@@1-4个较大@@容值的@@钼电容@@@@(luf、10uf、22uf、33uf)，以@@保证器件快速变换时@@其@@工作电压@@保持不变@@。

储能电容@@@@的@@设计@@@@应该与@@去耦@@电容@@@@的@@设计@@区别开来@@。有以@@下@@设计@@建议@@:

1、当@@单板上具有多种供电电压@@时@@@@，对@@一种供电电压@@储能电容@@@@仍然只选用@@@@一种容值的@@电容@@@@@@器@@，一般选用@@@@表贴封装@@的@@@@@@Tantalum电容@@(钽电容@@@@)，可以@@根据需要选择@@10uf、22uf、33uf等@@;

2、不同供电电压@@的@@芯片构成一个群落@@，储能电容@@@@在@@这个群落内均匀分布@@，如@@下图@@@@所示@@@@:

储能电容@@@@的@@作用@@@@就是保证@@IC在@@用@@电时@@@@，能在@@最短的@@时@@间内提供电能@@。储能电容@@@@的@@容值一般比@@较@@ 大@@，对@@应的@@封装@@也比@@较大@@@@。在@@PCB中@@，储能电容@@@@可以@@离器件远一些@@，但也不能太远@@，如@@图@@@@2.48.6所示@@。常见的@@@@储能电容@@@@扇孔方式@@，如@@图@@@@2.48.7所示@@。

电容@@扇孔@@、扇线原则@@如@@下@@。

（1）引线尽量短且加粗@@@@，这样有较小的@@寄生电感@@@@@@。

（2）对@@于@@储能电容@@@@@@，或者过电流@@比@@较大@@的@@器件@@，打孔时@@应尽量多打几个@@。

（3）当@@然@@，电气性能最好的@@扇孔是盘中@@孔@@。实际需要综合考虑@@@@

滤波电路中@@@@电容@@的@@@@运用@@@@

EMC滤波器@@通常@@指由@@ L，C构成的@@低通滤波器@@@@。不同结构的@@@@LC滤波器@@其@@区别在@@于电容@@与@@电感@@的@@连接方式的@@不同@@。LC滤波器@@的@@有效性不仅与@@其@@结构有关@@，而@@且@@还与@@连接网@@络的@@阻抗有关@@。如@@单个电容@@的@@@@滤波器@@在@@高阻抗电路中@@@@效果很好@@，而@@在@@低阻抗电路中@@@@效果很差@@。传统上@@，在@@滤波器@@两端@@的@@端@@接阻抗为@@ 50 欧@@姆@@的@@条件下描述滤波器@@的@@特性@@@@，但是@@实践中@@源阻抗@@Zs和@@负载阻抗@@Zi又非常复杂@@，并且它在@@要抑制的@@频率点上可能是未知的@@@@。如@@果@@滤波器@@的@@一端@@或两端@@与@@电抗性@@188足彩外围@@@@app 相联结@@，则@@有@@可能会产生谐振@@@@@@，使某些频率点的@@插入损耗变为插入增益@@。

如@@图@@@@所示@@@@，一信号通路中@@@@，L 与@@ C 组成一低通滤波电路@@，由于@@在@@某一频点的@@源阻抗@@ Zs 和@@负载阻抗@@ Zi 不可知@@，在@@使用@@@@时@@我们要避免参数组合后@@，将有用@@的@@频率成分滤掉@@。在@@很多案例中@@@@，工程师往往比@@较青睐于使用@@@@@@102,104 容值的@@电容@@@@@@，没有经过计算@@，有时@@可能适得其@@反@@。

通常@@电容@@的@@@@谐振@@@@是不会单独存在@@的@@@@，一般电容@@的@@@@自谐振@@@@是由电容@@与@@自身引脚的@@@@等@@效电感@@或连接电容@@的@@@@导线形成@@的@@电感@@组成@@。我们在@@实际工作中@@根据计算公式可知@@：

F=1/（2*π*√LC）

串联结构的@@@@LC在@@发生谐振@@@@时@@@@，其@@两端@@阻抗最小@@@@，相当@@于短路@@@@；并联结构的@@@@LC在@@发生谐振@@@@时@@@@，两端@@阻抗最大@@@@，相当@@于开路@@。如@@图@@@@ 1 所示@@， L与@@C在@@产生谐振@@@@时@@@@，从信号流向分析@@（红色箭头所示@@@@），它是串联谐振@@@@@@，对@@于@@串联谐振@@@@电路的@@特性@@而@@言@@，相当@@于短路@@@@。如@@果@@LC的@@谐振@@@@频点恰巧是我们想要滤除的@@干扰@@频点@@，那么@@L和@@C构成的@@通路相当@@于短路@@@@@@，就能很好地@@达到@@滤除噪声的@@目的@@@@。

例如@@@@在@@这一信号通路中@@@@@@，其@@中@@有用@@频率为@@ 5MHz，电路中@@@@的@@@@L值为@@ 1uH,我们要滤除其@@信号通路上@@10MHz的@@干扰@@信号@@，就要避免增加的@@滤波电容@@@@@@@@C与@@L的@@谐振@@@@点落在@@@@5MHz附近@@,从而@@将有用@@信号滤除@@。如@@果@@根据经验值选择@@1000pF电容@@，通过上述谐振@@@@公式计算@@，计算出其@@谐振@@@@点为@@ 5.03MHz，此时@@@@L C相当@@于短路@@@@，有用@@频率通过@@LC 直接到@@地@@@@,达不到@@我们需要的@@效果@@，反而@@使电路工作不正常@@。我们应根据需要滤除的@@干扰@@频率来选择适当@@的@@电容@@@@值@@，通过谐振@@@@频率公式代入计算@@，C 的@@取@@值为@@@@ 253.3pF, 我们取@@最接近值即@@可@@。还需要注意的@@是@@@@，如@@果@@用@@插脚@@188足彩外围@@@@app ，引脚要尽可能的@@短@@，如@@果@@可能最好选用@@@@贴片器件@@，其@@ESL最小@@。可见@@，正确选择滤波器@@的@@结构和@@@@188足彩外围@@@@app 参数至关重要@@。在@@实际的@@电路运用@@中@@@@，经验值固然重要@@，但在@@某些场合下@@，经验值是不值得提倡的@@@@，尤其@@在@@处理有用@@频率的@@谐波成分时@@@@，一定要通过正确的@@方法进行估算后再取@@值@@。

如@@图@@@@所示@@@@，要滤除线束上的@@噪声干扰@@信号@@，优先选用@@@@低成本的@@电容@@@@器@@，有时@@反而@@会将某些干扰@@噪声引至其@@它路径@@，从而@@产生天线效应@@，导致辐射增强@@。选用@@@@电容@@时@@@@，要清楚地@@知道电容@@自身只起到@@能量的@@转移@@，而@@能量并未被消耗@@，只有将电容@@接至低阻抗网@@络时@@@@，才会达到@@滤波的@@效果@@。在@@实践工作中@@@@，电容@@反向转移的@@特性@@往往会被工程师们忽略@@，大@@家都会误认为地@@永远是纯净的@@@@，只要@@接地@@@@，都能解决问@@题@@@@，因此接地@@就成了整改工程师口中@@的@@万能良药@@。如@@下图@@@@所示@@@@

假设信号线上有@@10dBm的@@电磁噪声需要滤除@@，通常@@情况下首先会想到@@用@@电容@@进行滤波处理@@，此时@@@@，电容@@需要转移的@@地@@@@，就一定要被关注@@，地@@是否干净@@，是否低阻@@，是否存在@@地@@弹效应@@，是否会引起@@环路效应等@@等@@@@@@。假设地@@上的@@噪声能量甚至比@@滤波对@@象的@@能量还要高@@，此时@@@@增加电容@@@@，就是会将地@@上的@@噪声反向转移至信号线上@@，信号线就成了最理想的@@辐射媒介@@。

共模电容@@@@

"共模电容@@@@"通常@@指的@@是差分信号中@@的@@共模电容@@@@@@，它是电路中@@@@一个重要的@@参数@@，特别是在@@差分放大@@器和@@通信系@@统中@@@@。

在@@一个差分信号中@@@@，有两种信号@@：差模信号@@和@@共模信号@@@@。

1.差模信号@@（Differential Mode Signal）：这是两个输入信号的@@差异部分@@，即@@两个信号的@@代数差@@。

2. 共模信号@@（Common Mode Signal）：这是两个输入信号的@@平均值或共同部分@@。

共模电容@@@@指的@@是信号对@@地@@的@@共模部分的@@电容@@@@@@。这个电容@@对@@于@@一些电路来说@@可能是有害的@@@@，尤其@@是在@@差分放大@@器中@@@@。在@@理想情况下@@，差分放大@@器只放大@@差模信号@@@@，而@@不对@@共模信号@@产生响应@@。然而@@@@，实际电路中@@@@总会存在@@一些不完美@@，其@@中@@一个影响是共模电容@@@@@@。

共模电容@@@@可能导致一些问@@题@@@@，比@@如@@@@：

共模噪声@@（Common Mode Noise）：如@@果@@输入信号中@@有共模噪声@@@@，共模电容@@@@可能导致这些噪声被放大@@@@，从而@@影响电路的@@性能@@。

共模抑制@@比@@@@（Common Mode Rejection Ratio，CMRR）：这是衡量差分放大@@器对@@共模信号@@的@@抑制能力的@@一个重要指标@@。共模电容@@@@的@@存在@@@@可能会影响@@CMRR，使得@@差分放大@@器对@@共模信号@@的@@抑制能力降低@@。

如@@图@@@@1，3为差模电容@@@@@@，2为共模电感@@@@，4为共模电容@@@@@@。

一般滤波器@@不单独使用@@@@差模线圈@@，因为@@共模电感@@@@两边绕线不一致等@@原因@@，电感@@必定不会相同@@@@，因此能起到@@一定的@@差模电感@@的@@作用@@@@@@。如@@果@@差模干扰@@比@@较严重@@，就要追加差模线圈@@。

差模电容@@@@

可以@@看到@@@@，电容@@特性低频率高阻抗高频率低阻抗@@。滤波器@@利用@@电容@@在@@@@高频@@时@@它的@@低阻抗短路@@掉差模千扰@@。(如@@图@@@@下图@@所示@@@@: )当@@频率为@@50Hz时@@，电容@@阻抗趋近于无穷大@@@@，相当@@于短路@@@@，不起任何衰减作用@@@@当@@频率为@@@@500kHz时@@，电容@@阻抗很小@@,根据上式可以@@看到@@@@差模负载的@@电流@@@@衰减为趋近于@@0如@@当@@频率为@@@@500kHz时@@负载@@50欧@@容抗@@0.05欧@@。

此时@@@@电容@@分得了@@99.9%的@@差模干扰@@电流@@@@，而@@负载只分得了@@0.1%的@@差模干扰@@电流@@@@也就是说@@500kHz时@@，电容@@使得@@差模干扰@@下降了@@30dB。

电容@@搞@@搞@@@@“振@@”，PDN有帮衬@@

judy — Mon, 27 Nov 2023 06:49:08 +0000

公众号@@ | 高速@@先生@@

作者@@ | 姜杰@@

聊电容@@@@，不能只聊电容@@@@@@，还要聊电阻和@@电感@@@@。

看似很简单@@@@，其@@实@@，一点都不难@@。

因为@@去耦@@电容@@@@的@@模型基本都可以@@用@@下面@@三种元素的@@简单组合来表示@@。

理想电容@@@@C的@@阻抗是随频率的@@增加@@而@@逐渐减小的@@一条斜线@@，实际上由于@@电容@@中@@等@@效寄生电阻@@（ESR）和@@等@@效寄生电感@@@@（ESL）的@@搅局@@，问@@题@@开始变得复杂@@。不同的@@电容@@@@自谐振@@@@频点不同@@，谐振@@@@点阻抗各异@@，滤波频段也有区别@@……

看似很复杂@@，其@@实@@，很简单@@。

电容@@搞@@搞@@@@“振@@”，第一@@“振@@”来自同一电容@@@@ESR\ESL\C的@@串联谐振@@@@@@（也叫@@做自谐振@@@@@@）。

先来看看电容@@模型的@@各参数是如@@何影响阻抗曲线的@@@@。对@@于@@电容@@容值@@C，不难发现@@，相同@@ESR和@@ESL的@@情况下@@，随着@@容值的@@增加@@@@，自谐振@@@@频点向低频移动@@，同时@@@@，滤波频段也会加宽@@。

接下来再看哈@@ESL的@@影响@@。在@@保持其@@它参数不变的@@情况下@@@@，随着@@ESL的@@增加@@，自谐振@@@@频点向低频移动@@，同时@@@@，滤波频段也会随着@@变小@@。

需要注意的@@是@@，ESR的@@情况会复杂一些@@，因为@@它是一个频变的@@参数@@。

ESR随频率变化的@@趋势与@@该电容@@的@@@@阻抗变化一致@@。

不过@@，为了简化问@@题@@@@，我们这里@@先把@@ESR作为一个常数@@，它的@@变化对@@阻抗曲线的@@影响@@如@@下图@@@@@@：

对@@比@@@@上面几个图@@@@，我们会发现一个有趣的@@现象@@，那就是电容@@自谐振@@@@频点的@@@@ESR基本决定了阻抗的@@最小@@值@@。

以@@上@@只是单一容值电容@@的@@@@阻抗曲线@@。了解@@PDN阻抗曲线的@@童鞋会发现常见情况并非如@@此@@@@，而@@是像人生一样总是起起伏伏@@。

其@@实@@，这是容值不同的@@电容@@@@并联谐振@@@@的@@结果@@，也是本文要说的@@第二@@@@“振@@”。

分析起来也很简单@@@@，当@@一个电容@@的@@@@感性区遇上另一个电容@@的@@@@容性区@@，谐振@@@@峰就出现了@@。

综合考虑@@VRM和@@芯片内去耦@@@@，如@@果@@说第一@@@@“振@@”决定了阻抗曲线的@@波谷@@，第二@@“振@@”通常@@确定了阻抗曲线的@@波峰@@。

电容@@种类这么多@@，原理图@@设计@@或者备料出错的@@机会大@@大@@增加@@，作为一名设计@@攻城狮@@，希望板子简单点@@，精简一些电容@@@@，这个要求并不过@@分吧@@？

说干就干@@，在@@前文三种电容@@并联的@@基础上@@，去掉@@100nF的@@电容@@@@，看看会怎样@@。

这么看@@，除了在@@@@100nF的@@去耦@@频段出现一个谐振@@@@峰@@，好像也没什么问@@题@@@@，毕竟@@，这个峰值也没那么@@高@@。我们继续把@@VRM和@@芯片内去耦@@@@模型加上@@，看全链路的@@情况@@。

See？高速@@先生@@一直强调的@@调整电容@@要合理真不是吓唬你@@。

当@@然@@，这个例子只是为了凸显电容@@影响而@@挑选的@@极端@@情况@@。

电容@@不是老虎屁股@@，一点摸不得@@，具体种类和@@数量可以@@通过仿真进行优化@@，是增是减@@，It depends！

本文转载自@@：高速@@先生@@微信公众号@@@@@@

电容@@
PDN

防静电@@@@，电容@@也可以@@@@say yes

judy — Thu, 03 Aug 2023 02:13:58 +0000

本文转载自@@：韬略科技@@EMC微信公众号@@@@

EMC设计@@过程中@@@@，常用@@@@的@@思路包括@@“堵@@”和@@“疏@@”，电感@@，磁珠通常@@用@@@@于@@“堵@@”，而@@电容@@器通常@@用@@@@于@@“疏@@”，个人觉得@@“疏@@“比@@”堵@@”更加可靠@@，“疏@@”可以@@将信号的@@回路引入低阻抗路径@@，避免对@@其@@他信号进行干扰@@@@，而@@“堵@@”往往会引起@@高电压@@@@，而@@高电压@@又会引起@@电压@@驱动型的@@共模干扰@@@@。大@@量实践表明@@：在@@EMC设计@@中@@@@，恰当@@选择与@@使用@@@@电容@@@@，不仅可以@@解决许多@@EMC问@@题@@，还能充分体现效果良好@@，价格低廉@@，使用@@@@方便的@@优点@@，但若电容@@的@@@@选择或者使用@@@@不当@@@@，则@@可能根本达不到@@预期目的@@@@，甚至会恶化产品的@@@@EMC水平@@，电容@@的@@@@选择不当@@@@，一个主要的@@原因在@@于没有注意到@@电容@@的@@@@工作电压@@@@，工作频率@@，工作温度@@。下面@@以@@@@EMC中@@ESD测试讲述电容@@的@@@@选择应用@@@@。

实验@@现象@@：在@@对@@车载产品进行@@ESD ±4KV Pin放电实验@@@@时@@@@，发现有的@@@@pin脚在@@实验@@前和@@实验@@后@@RCL阻值偏离超过了@@10%（实验@@标准@@），如@@下图@@@@所示@@@@：

图@@1 PIN脚实验@@前后@@RCL对@@比@@@@

分析数据发现@@，能够通过@@ESD实验@@的@@@@都是@@@@pin脚接口电路增加@@10nf电容@@，没有通过@@ESD实验@@的@@@@，都是@@pin脚接口电路既未有@@ESD管@@，也没有@@10nf电容@@，三极管@@@@电路直接暴露在@@接口处@@。

我们查阅三极管@@@@规格书@@，发现规格书提到@@在@@@@ HBM模式下@@，该三极管@@@@可以@@满足@@±4KV的@@静电@@要求@@，但是@@实测结果表明@@，端@@口不增加@@ESD管@@或吸收静电@@的@@电容@@@@@@，是无法通过@@ESD放电实验@@@@。

图@@2 对@@外接口选用@@@@@@10nf电容@@

图@@3 对@@外接口没有选用@@@@@@10nf电容@@

至于为什么选用@@@@@@10nf电容@@可以@@通过@@ESD实验@@，我们查阅相关资料发现@@，ESD的@@放电能量峰值集中@@在@@前@@30ns以@@内@@，频谱图@@发现最高能量峰值是@@50MHz。

图@@4 电容@@放电曲线图@@@@

图@@5 ESD放电频谱图@@@@

我们通过村田网@@站的@@插入损耗仿真分析发现@@10nf电容@@，27nf电容@@，33nf电容@@在@@@@55MHz均有较低的@@阻抗@@，但是@@这时@@候@@，我们应该选择用@@@@10nf电容@@，这是由于@@@@27nf,33nf电容@@在@@@@55MHz时@@已经超过了自谐振@@@@频率@@，呈一定电感@@性@@，可能会跟电路中@@@@其@@他寄生电容@@@@，形成@@LC谐振@@@@，所以@@我们最终应用@@@@10nf电容@@。

图@@6 村田网@@站各个电容@@插入损耗图@@@@

在@@选用@@@@@@10nf电容@@后@@，我们重新做@@±4KV的@@静电@@实验@@@@，下图@@是测试结果@@，发现实验@@前后所有@@Pin脚的@@@@RCL阻值在@@实验@@前后都控制在@@@@10%以@@内@@，即@@可以@@通过实验@@@@。

图@@7 选用@@@@10nf电容@@后@@ESD复测结果@@

总结@@：1.从降本角度考虑@@，不选用@@@@@@ESD管@@的@@情况下@@@@，10nf的@@电容@@@@可以@@帮助我们通过@@±4KV的@@Pin脚放电测试@@；

2. 由于@@制造工艺的@@影响@@@@，电容@@的@@@@工作频率@@需要小于其@@谐振@@@@频率@@，否则@@跟其@@他电容@@并联使用@@@@时@@@@，会形成@@并联@@LC谐振@@@@，引起@@EMI干扰@@。

没想到@@@@，电路板上最容易出故障@@的@@居然是它@@？

judy — Wed, 02 Aug 2023 02:33:05 +0000

电容@@故障@@@@

电容@@损坏引发的@@故障@@在@@电子设备中@@@@是最高的@@@@，其@@中@@尤其@@以@@电解电容@@@@的@@损坏最为常见@@。电容@@损坏表现为@@：容量变小@@、完全失去容量@@、漏电@@、短路@@。

电容@@在@@@@电路中@@@@所起的@@作用@@@@不同@@，引起@@的@@故障@@也各有特点@@：在@@工控电路板中@@@@，数字电路占绝大@@多数@@，电容@@多用@@做电源@@滤波@@@@，用@@做信号耦合和@@振@@荡电路的@@电容@@@@较少@@。用@@在@@开关电源@@中@@的@@电解电容@@@@@@如@@果@@损坏@@，则@@开关电源@@可能不起振@@@@，没有电压@@输出@@；

或者输出电压@@滤波不好@@，电路因电压@@不稳而@@发生逻辑混乱@@，表现为机器工作时@@好时@@坏或开不了机@@，如@@果@@电容@@并在@@数字电路的@@电源@@正负极之间@@@@，故障@@表现同上@@。

这在@@电脑主板上表现尤其@@明显@@，很多电脑用@@了几年就出现有时@@开不了机@@，有时@@又可以@@开机的@@现象@@，打开机箱@@，往往可以@@看见有电解电容@@@@鼓包的@@现象@@，如@@果@@将电容@@拆下来量一下容量@@，发现比@@实际值要低很多@@。

电容@@的@@@@寿命与@@环境温度直接有关@@，环境温度越高@@，电容@@寿命越短@@。这个规律不但适用@@电解电容@@@@@@，也适用@@其@@它电容@@@@。所以@@在@@寻找故障@@电容@@时@@应重点检查和@@热源靠得比@@较近的@@电容@@@@@@，如@@散热片旁及大@@功率元器件旁的@@电容@@@@@@，离其@@越近@@，损坏的@@可能性就越大@@@@。所以@@在@@检修查找时@@应有所侧重@@。

有些电容@@漏电@@比@@较严重@@，用@@手指触摸时@@甚至会烫手@@，这种电容@@必须更换@@。在@@检修时@@好时@@坏的@@故障@@时@@@@，排除了接触不良@@的@@可能性以@@外@@，一般大@@部分就是电容@@损坏引起@@的@@故障@@了@@。所以@@在@@碰到@@此类故障@@时@@@@，可以@@将电容@@重点检查一下@@，换掉电容@@后@@往往令人惊喜@@。

电阻故障@@@@

常看见许多初学者在@@检修电路时@@在@@电阻上折腾@@，又是拆又是焊的@@@@，其@@实@@修得多了@@，你只要@@了解@@了电阻的@@损坏特点@@，就不必大@@费周章@@。

电阻是电器设备中@@数量最多的@@@@188足彩外围@@@@app ，但不是损坏率最高的@@@@188足彩外围@@@@app 。电阻损坏以@@开路最常见@@，阻值变大@@较少见@@，阻值变小十分少见@@。常见的@@@@有碳膜电阻@@、金属膜电阻@@、线绕电阻和@@保险电阻几种@@。

前两种电阻应用@@最广@@，其@@损坏的@@特点一是低阻值@@ (100Ω以@@下@@) 和@@高阻值@@ (100kΩ以@@上@@) 的@@损坏率较高@@，中@@间阻值@@ (如@@几百欧@@到@@几十千欧@@@@) 的@@极少损坏@@；二是低阻值电阻损坏时@@往往是烧焦发黑@@，很容易发现@@，而@@高阻值电阻损坏时@@很少有痕迹@@。

线绕电阻一般用@@作大@@电流@@限流@@，阻值不大@@@@；圆柱形线绕电阻烧坏时@@有的@@会发黑或表面爆皮@@、裂纹@@，有的@@没有痕迹@@；水泥电阻是线绕电阻的@@一种@@，烧坏时@@可能会断裂@@，否则@@也没有@@可见@@痕迹@@；保险电阻烧坏时@@有的@@表面会炸掉一块皮@@，有的@@也没有@@什么痕迹@@，但绝不会烧焦发黑@@。根据以@@上@@特点@@，在@@检查电阻时@@可有所侧重@@，快速找出损坏的@@电阻@@。

根据以@@上@@列出的@@特点@@，我们先可以@@观察一下电路板上低阻值电阻有没有烧黑的@@痕迹@@，再根据电阻损坏时@@绝大@@多数开路或阻值变大@@以@@及高阻值电阻容易损坏的@@特点@@，我们就可以@@用@@万用@@表在@@电路板上先直接量高阻值的@@电阻两端@@的@@阻值@@。

如@@果@@量得阻值比@@标称阻值大@@@@，则@@这个电阻肯定损坏@@ (要注意等@@阻值显示稳定后才下结论@@，因为@@电路中@@@@有可能并联电容@@@@188足彩外围@@@@app ，有一个充放电过程@@) ，如@@果@@量得阻值比@@标称阻值小@@，则@@一般不用@@理会它@@。这样在@@电路板上每一个电阻都量一遍@@，即@@使@@“错杀@@”一千@@，也不会放过一个了@@。

运算放大@@器故障@@@@

运算放大@@器好坏的@@判别对@@相当@@多的@@电子维修者有一定的@@难度@@，不只文化程度的@@关系@@@@，在@@此与@@大@@家共同探讨一下@@，希望对@@大@@家有所帮助@@。

理想运算放大@@器具有@@“虚短@@”和@@“虚断@@”的@@特性@@，这两个特性对@@分析线性运用@@的@@运放电路十分有用@@@@。为了保证线性运用@@@@，运放必须在@@闭环@@(负反馈@@)下工作@@。如@@果@@没@@有负反馈@@@@，开环放大@@下的@@运放成为一个比@@较器@@。如@@果@@要判断器件的@@好坏@@，先应分清楚器件在@@电路中@@@@是做放大@@器用@@还是做比@@较器用@@@@。

根据放大@@器虚短@@的@@原理@@，就是说如@@果@@这个运算放大@@器工作正常的@@话@@，其@@同向输入端@@和@@反向输入端@@电压@@必然相等@@@@，即@@使@@有差别也是@@mv级的@@@@，当@@然@@在@@某些高输入阻抗电路中@@@@@@，万用@@表的@@内阻会对@@电压@@测试有点影响@@，但一般也不会超过@@0.2V，如@@果@@有@@0.5V以@@上@@的@@差别@@，则@@放大@@器必坏无疑@@。

如@@果@@器件是做比@@较器用@@@@，则@@允许同向输入端@@和@@反向输入端@@不等@@@@。同向电压@@@@>反向电压@@@@，则@@输出电压@@接近@@正的@@最大@@值@@；同向电压@@@@<反向电压@@@@，则@@输出电压@@接近@@0V或负的@@最大@@值@@(视乎双电源@@或单电源@@@@)。如@@果@@检测到@@电压@@不符合这个规则@@@@，则@@器件必坏无疑@@！这样你不必使用@@@@代换法@@，不必拆下电路板上的@@芯片就可以@@判断运算放大@@器的@@好坏了@@。

SMT188足彩外围@@@@app 故障@@

有些贴片@@188足彩外围@@@@app 非常细小@@，用@@普通万用@@表表笔测试检修时@@很不方便@@，一是容易造成短路@@@@，二是对@@涂有绝缘涂层的@@电路板不便接触到@@@@188足彩外围@@@@app 管@@脚@@的@@金属部分@@。这里@@告诉大@@家一个简便方法@@，会给检测带来不少方便@@。

取@@两枚最小@@号的@@缝衣针@@，将之与@@万用@@表笔靠紧@@，然后取@@一根多股电缆里的@@细铜线@@，用@@细铜线将表笔和@@缝衣针绑在@@一起@@，再用@@焊锡焊牢@@。这样用@@带有细小针尖的@@表笔去测那些@@SMT188足彩外围@@@@app 的@@时@@候就再无短路@@之虞@@，而@@且@@针尖可以@@刺破绝缘涂层@@，直捣关键部位@@，再也不必费神去刮那些膜膜了@@。

公共电源@@短路@@故障@@@@

电路板维修中@@@@，如@@果@@碰到@@公共电源@@短路@@的@@故障@@往往头大@@@@，因为@@很多器件都共用@@同一电源@@@@，每一个用@@此电源@@的@@器件都有短路@@的@@嫌疑@@。

如@@果@@板上@@188足彩外围@@@@app 不多@@，采用@@@@“锄大@@地@@@@”的@@方式@@终归可以@@找到@@短路@@点@@；如@@果@@188足彩外围@@@@app 太多@@，“锄大@@地@@@@”能不能锄到@@状况就要靠运气了@@。在@@此推荐一比@@较管@@用@@的@@方法@@，采用@@@@此法@@，事半功倍@@@@，往往能很快找到@@故障@@点@@。

要有一个电压@@电流@@皆可调的@@电源@@@@，电压@@0-30V，电流@@0-3A，这种电源@@不贵@@，大@@概@@300元左右@@。将开路电压@@调到@@器件电源@@电压@@水平@@@@，先将电流@@调至最小@@@@，将此电压@@加在@@电路的@@电源@@电压@@点如@@@@74系@@列@@芯片的@@@@5V和@@0V端@@，视乎短路@@程度@@，慢慢将电流@@增大@@@@。

用@@手摸器件@@，当@@摸到@@某个器件发热明显@@，这个往往就是损坏的@@@@188足彩外围@@@@app ，可将之取@@下进一步测量确认@@。当@@然@@操作时@@电压@@一定不能超过器件的@@工作电压@@@@，并且不能接反@@，否则@@会烧坏其@@它好的@@器件@@。

板卡故障@@@@

工业控制用@@到@@的@@板卡越来越多@@，很多板卡采用@@@@金手指插入插槽的@@方式@@@@。由于@@工业现场环境恶劣@@，多尘@@、潮湿@@、多腐蚀气体的@@环境易使板卡产生接触不良@@故障@@@@，很多朋友可能通过更换板卡的@@方式@@解决了问@@题@@@@，但购买板卡的@@费用@@非常可观@@，尤其@@某些进口设备的@@板卡@@。

其@@实@@大@@家不妨使用@@@@橡皮擦在@@金手指上反复擦几下@@，将金手指上的@@污物清理干净后@@，再试机@@，没准就解决了问@@题@@@@，方法简单又实用@@@@。

电气故障@@@@

各种时@@好时@@坏电气故障@@@@从概率大@@小来讲大@@概@@包括以@@下@@几种情况@@：

接触不良@@：板卡与@@插槽接触不良@@@@、缆线内部折断时@@通时@@不通@@、线插头及接线端@@子接触不好@@、元器件虚焊等@@皆属此类@@；

信号受干扰@@@@：对@@数字电路而@@言@@，在@@特定的@@情况条件下故障@@才会呈现@@，有可能确实是干扰@@太大@@@@影响了控制系@@统使其@@出错@@，也有电路板个别@@188足彩外围@@@@app 参数或整体表现参数出现了变化@@，使抗干扰@@能力趋向临界点从而@@出现故障@@@@；

元器件热稳定性不好@@：从大@@量的@@维修实践来看@@，其@@中@@首推电解电容@@@@的@@热稳定性不好@@，其@@次是其@@它电容@@@@、三极管@@@@、二极管@@@@、IC、电阻等@@@@；

电路板上有湿气@@、尘土等@@@@：湿气和@@积尘会导电具有电阻效应@@，而@@且@@在@@热胀冷缩的@@过程中@@阻值还会变化@@，这个电阻值会同其@@它@@188足彩外围@@@@app 有并联效果@@，这个效果比@@较强时@@就会改变电路参数使故障@@发生@@；

软件也是考虑因素之一@@：电路中@@@@许多参数使用@@@@软件来调整@@，某些参数的@@裕量调得太低处于临界范围@@@@，当@@机器运行工况符合软件判定故障@@的@@理由时@@@@，那么@@报警就会出现@@。

免责声明@@：本文转载于网@@络@@，转载此文目的@@在@@于传播相关技术知识@@，版权归原作者@@所有@@，如@@涉及侵权@@，请联系@@小编删除@@(联系@@邮箱@@：service@eetrend.com )。

VCC（电源@@）和@@ GND（地@@）之间@@电容@@的@@@@作用@@@@@@

judy — Tue, 18 Jul 2023 02:27:52 +0000

作用@@@@：电源@@输入@@ / 输出滤波电容@@@@@@，主要用@@于稳定输出@@，对@@稳压@@有利@@

电容@@的@@@@主要作用@@@@@@

稳压@@
电源@@与@@地@@之间@@接电容@@的@@@@原因有两个作用@@@@@@，储能和@@旁路@@储能@@：电路的@@耗电有时@@候大@@@@，有时@@候小@@，当@@耗电突然增大@@的@@时@@候如@@果@@没@@有电容@@@@，电源@@电压@@会被拉低@@，产生噪声@@，振@@铃@@，严重会导致@@ CPU 重启@@，这时@@候大@@容量的@@电容@@@@可以@@暂时@@把储存的@@电能释放出来@@，稳定电源@@电压@@@@，就像河流和@@水库的@@关系@@旁路@@@@：电路电流@@很多时@@候有脉动@@，例如@@@@数字电路的@@同步@@频率@@，会造成电源@@电压@@的@@脉动@@，这是一种交流噪声@@，小容量的@@无极电容@@可以@@把这种噪声旁路@@到@@地@@@@（电容@@可以@@通交流@@，阻直流@@，小容量电容@@通@@频带比@@大@@电容@@高得多@@），也是为了提高稳定性@@

电源@@滤波@@
电容@@的@@@@容量@@ = 介电常数面积@@ / 距离@@ =εS/d，通常@@ ε、d 不易改动@@，只能改动@@ S 来改变电容@@量@@。当@@电容@@很大@@时@@@@，S 必然大@@@@，为了减小体积@@，不得不用@@卷叠的@@方式@@@@，但卷叠必然增加电感@@量@@（尽管@@对@@称双绕@@）。As you know 电容@@实际是@@ R、L、C 的@@组合@@，如@@此@@，大@@电容@@相对@@电感@@量@@ L 也大@@@@。例如@@@@：用@@ 2200uF 电容@@波时@@@@，对@@于@@低频@@ 50Hz 是很好的@@@@，但是@@对@@于@@高频@@（K、MHz）来说@@，一点用@@也没有@@@@，因为@@ L 太大@@@@。所以@@高手很讲究电源@@的@@滤波@@，会采用@@@@大@@@@、中@@、小三种电容@@@@，分别针对@@低@@、中@@、高频来滤波@@。

实际应用@@@@
在@@直流电源@@@@（Vcc）和@@地@@之间@@并接电容@@的@@@@电容@@@@可称为滤波电容@@@@@@．滤波电容@@@@滤除电源@@的@@杂波和@@交流成分@@，压平滑脉动直流电@@，储存电能@@．取@@值一般@@ 100－4700uF．取@@值与@@负载电流@@和@@对@@电源@@的@@纯净度有关@@，容量越大@@越好@@．有时@@在@@大@@电容@@傍边会并有一个容量较小的@@电容@@@@@@，叫高频去耦@@电容@@@@@@．也是滤波的@@一种型式用@@来滤除电源@@中@@的@@高频杂波以@@免电路态产生自激@@，稳定电路工作状@@．取@@值一般@@ 0．1－10uF．取@@值与@@滤除杂波的@@频率有关@@．

这样接的@@作用@@@@一般叫@@ “退耦@@”，也叫@@ “退交连@@”、“旁路@@” 电容@@，常按@@排在@@电源@@供给@@、IC 和@@功能模块电路附近@@@@。以@@无感的@@瓷片@@、独石电容@@为佳@@。

作用@@@@是为高频信号提供通路@@，减小电源@@内阻@@，去除电源@@和@@地@@线在@@敷铜板上@@ “走长线@@” 的@@影响@@，防止公用@@电源@@的@@各部分电路之间@@的@@@@ “有害交连@@” 等@@等@@@@。常用@@@@ 10nF。

在@@开发板上@@，通常@@直流电源@@和@@地@@之间@@有很多@@ 0.1uF非电解电容@@@@和@@@@ 10uF的@@电解电容@@@@@@。

这些电容@@@@，目的@@是使电源@@线和@@地@@线之间@@为低阻抗@@，电源@@接近理想电压@@源@@。你要说是滤波作用@@@@也可以@@@@，但需要弄清楚是滤什么波@@。不是滤电源@@的@@纹波@@，而@@是某芯片电流@@发生变化在@@电源@@线上造成的@@纹波@@，使其@@不影响其@@它芯片@@。

使用@@@@ 0.1uF 无极性电容@@和@@@@ 10uF 电解电容@@@@并联@@，是因为@@电解电容@@@@的@@寄生电感@@@@比@@较大@@@@，消除高频纹波能力较差@@。而@@无极性电容@@寄生电感@@小@@，滤除高频纹波能力较好@@。但若根据低频的@@要求选择容量@@，则@@无极性电容@@体积太大@@@@@@，成本也高@@，电解电容@@@@体积小@@，同样容量价格较便宜@@。故采用@@@@两种电容@@并联@@。

你自己设计@@电路@@，也应该这样使用@@@@@@，而@@且@@各电容@@位置和@@走线很有讲究@@。

只能说两句原则@@@@：

各小容量的@@无极性电容@@两端@@到@@芯片的@@电源@@引脚和@@地@@引脚联接线尽可能短@@，越短越好@@。

电源@@通常@@由其@@它电路板引入@@，电解电容@@@@通常@@每块电路板上只有一个两个@@。一个电解电容@@@@的@@话@@，放到@@电源@@进入该电路板之处@@。此时@@@@电解电容@@@@当@@然@@离各芯片较远@@，但因电解电容@@@@主要在@@较低频率起作用@@@@@@，所以@@稍远一点没有关系@@@@。如@@果@@该电路板上用@@两支电解电容@@@@@@，另一支放到@@耗电最多的@@芯片附近@@@@。

这些和@@电路板@@188足彩外围@@@@app 布局@@、地@@线的@@走线安排@@ (多层板通常@@有地@@层@@) 都有关系@@@@

10MHz 以@@下@@的@@噪声@@ 0.1μF 电容@@效果好@@
按@@ C=1/F，即@@ 10MHz 取@@ 0.1μF

简单的@@说是@@，将干扰@@通过电容@@接地@@@@

PCB设计@@时@@电容@@如@@何摆放@@？

judy — Wed, 29 Mar 2023 02:48:59 +0000

本文转载自@@：硬件十万个为什么@@微信公众号@@@@@@

电容@@在@@@@高速@@@@ PCB 设计@@中@@@@起着重要的@@作用@@@@@@@@，通常@@也是@@ PCB 上用@@得最多的@@器件@@。在@@ PCB 中@@，电容@@通@@ 常分为滤波电容@@@@@@、去耦@@电容@@@@、储能电容@@@@等@@@@。

1、电源@@输出电容@@@@@@，滤波电容@@@@

电源@@设计@@时@@@@，要注意走线和@@铜皮足够宽@@、过孔数量足够多@@，保证通流能力满足需求@@。宽度和@@过孔@@ 数量结合电流@@大@@小来评估@@。

电源@@输入@@电容@@@@@@

同步@@BUCK的@@方式@@，续流路径要经过芯片的@@@@GND管@@脚@@，输入电容@@@@要接在@@芯片的@@@@GND和@@Vin之间@@，路径竟可能的@@短粗@@。

这个电流@@环面积足够的@@小@@，这个电流@@环对@@外辐射就会越好@@。

2、去耦@@电容@@@@

3、储能电容@@@@

电容@@扇孔@@、扇线原则@@如@@下@@。

（1）引线尽量短且加粗@@@@，这样有较小的@@寄生电感@@@@@@。

（2）对@@于@@储能电容@@@@@@，或者过电流@@比@@较大@@的@@器件@@，打孔时@@应尽量多打几个@@。

（3）当@@然@@，电气性能最好的@@扇孔是盘中@@孔@@。实际需要综合考虑@@@@

电源@@电路@@的@@基本元器件@@（2）电容@@

judy — Sat, 07 May 2022 02:31:03 +0000

本文转载自@@：硬件十万个为什么@@微信公众号@@@@@@

我们可以@@从上图@@可以@@看到@@@@在@@电源@@系@@统中@@@@，电容@@在@@@@开关电源@@电路@@中@@主要用@@于@@：

1、输入电容@@@@Cin

2、输出电容@@@@Cout

3、自举电容@@@@CBST

4、电容@@控制器自身的@@一些储能和@@稳压@@@@CVCC

5、开关控制器的@@配置@@Css

6、环路特性设计@@@@Ccomp

7、去耦@@

电源@@往往是我们在@@电路设计@@过程中@@@@最容易忽略的@@环节@@。其@@实@@，作为一款优秀的@@设计@@@@，电源@@设计@@应当@@是很重要的@@@@，它很大@@程度影响了整个系@@统的@@性能和@@成本@@。

这里@@，只介绍一下电路板电源@@设计@@中@@@@的@@电容@@@@使用@@@@情况@@。这往往又是电源@@设计@@中@@@@最容易被忽略的@@地@@方@@。很多人搞@@@@ARM，搞@@DSP，搞@@FPGA，乍一看似乎搞@@得很高深@@，但未必有能力为自己的@@系@@统提供一套低成本可靠的@@电源@@方案@@。尤其@@当@@前进口芯片供应困难@@，价格高@@。我们需要运用@@一些国产芯片进行电源@@设计@@@@。本文就以@@@@JWH6346为例@@，说明电容@@器在@@开关电源@@设计@@中@@@@的@@运用@@@@。

1、输入电容@@@@

输入电容@@@@纹波电流@@有效值@@计算@@

相信很多人都知道@@Buck电路中@@@@输入电容@@@@纹波电流@@有效值@@@@，在@@连续工作模式下@@可以@@用@@以@@下@@公式来计算@@：

然而@@@@，相信也有很多人并不一定知道上面的@@计算公式@@是如@@何推导出来的@@@@，下文将完成这一过程@@。我曾经在@@我写的@@华为内部的@@培训资料@@《电源@@是怎样炼成的@@@@》里面@@，也没有@@充分的@@描述清楚@@。也很多朋友通过这个材料跟我探讨过这这个问@@题@@@@。

众所周知@@，在@@BuckConverter电路中@@@@Q1的@@电流@@@@（IQ1）波形基本如@@图@@@@@@1所示@@：0～DTs期间@@为一半梯形@@，DTs～Ts期间@@为零@@。当@@0～DT期间@@Iq1 ⊿I足够小时@@@@（不考虑输出电流@@纹波的@@影响@@@@），则@@Iq1波形为近似为一个高为@@Io、宽为@@DTs的@@矩形@@，则@@有@@：

图@@1

Iin=(Vo/Vin)*Io＝DIo （Iin，只要@@Cin容量足够大@@@@，则@@在@@整个周期中@@是基本恒定的@@@@；按@@照能量守恒定律@@：Pin≈Pout）

Icin＝Iq1-Iin

对@@Icin 的@@表达式可以@@这样理解@@：在@@Q1导通期间@@输入端@@和@@输入电容@@@@共同向输出端@@提供电流@@@@，因此输入电容@@@@电流@@等@@于@@Q1电流@@减去输入端@@电流@@@@；在@@Q1关断期间@@输入端@@对@@电容@@充电@@，以@@补充在@@@@Q1导通期间@@所泄掉的@@电荷@@，而@@此时@@@@电流@@方向与@@所定义的@@正向是相反的@@@@，所以@@有@@Icin＝－DIo根据有效值@@的@@定义@@.

不难得出输入电容@@@@的@@纹波电流@@有效值@@@@Icin.rms的@@计算公式@@：

有效值@@定义@@：有效值@@(Effectivevalue)在@@相同@@的@@电阻上分别通以@@直流电流@@和@@交流电流@@@@，经过一个交流周期的@@时@@间@@，如@@果@@它们在@@电阻上所消耗的@@电能相等@@的@@话@@，则@@把该直流电流@@@@（电压@@）的@@大@@小作为交流电流@@@@（电压@@）的@@有效值@@@@，正弦电流@@@@（电压@@）的@@有效值@@@@等@@于其@@最大@@值@@（幅值@@）的@@1/√2，约@@0.707倍@@。

在@@正弦交流电流@@电中@@根据热等@@效原理@@，定义电流@@和@@电压@@的@@有效值@@@@为其@@瞬时@@值在@@一个周期内的@@方均根值@@。

确定电容@@额定电压@@@@@@：如@@何读懂电容@@外壳上的@@@@“密码@@”？

judy — Thu, 06 Jan 2022 03:09:28 +0000

问@@：电容@@身上没有额定电压@@@@标记@@，如@@何确定它的@@额定电压@@@@@@

我们的@@@@Digi-Key工程师经常收到@@客户这样的@@问@@题@@@@：如@@何从没有额定电压@@@@标记的@@铝电解电容@@@@上确认它的@@额定电压@@@@@@?

但是@@，当@@我们仔细观察这些电容@@@@时@@@@，会发现一些铝电解电容@@@@表面上以@@一些原厂特定字母的@@形式标出了额定电压@@@@@@。以@@下@@是一些示例供您参考@@。

下面@@是@@Rubycon的@@TZV系@@列@@电容@@的@@@@丝印标记图@@表@@。

Cornell Dubilier的@@AFK系@@列@@电容@@也有类似的@@图@@表@@。

然而@@@@这种方式并不是标准的@@@@，因为@@一些电容@@确实列出了电压@@值@@。如@@下图@@@@Kemet的@@EDK系@@列电容@@就列出了实际电容@@@@。

文章来源@@：Digikey