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芯片供电引脚为什么要放一个104电容?_电容_电源

少女玫瑰心 2024-11-15 12:35:11 0

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首先来看看电容,电容的浸染大略的说便是存储电荷。
我们都知道在电源中要加电容滤波,在每个芯片的电源脚放置一个0.1uF的电容去耦。
为什么芯片的电源脚阁下的电容是0.1uF的或者0.01uF的,有什么讲究吗。
要搞懂这个就要理解电容的实际特性。
空想的电容它只是一个电荷的存储器,即C。
而实际制造出来的电容却不是那么大略,剖析电源完全性的时候我们常用的电容模型如下图所示。

图中ESR是电容的串联等效电阻,ESL是电容的串联等效电感,C才是真正的空想电容。
ESR和ESL是由电容的制造工艺和材料决定的,没法肃清。
那这两个东西对电路有什么影响。
ESR影响电源的纹波,ESL影响电容的滤波频率特性。

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我们知道电容的容抗Zc=1/ωC,电感的感抗Zl=ωL,( ω=2πf),实际电容的复阻抗为

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Z=ESR+jωL-1/jωC= ESR+j2πf L-1/j2πf C。
可见当频率很低的时候是电容起浸染,而频率高到一定的时候电感的浸染就不可忽略了,再高的时候电感就起主导浸染了。
电容就失落去滤波的浸染了。
以是记住,高频的时候电容就不是纯挚的电容了。
实际电容的滤波曲线如下图所示。

拜会上图,我们想要的最好的滤波效果是在“谷”底,就是曲线凹进去的尖尖,在这个尖尖的时候,滤波效果最好,当我们的芯片IC内部的逻辑门在10-50Mhz范围内实行的时候,芯片内部产生的滋扰也在10-50Mhz,(比如51单片机),仔细看上图的曲线,0.1uF电容 (有两种,一种是插件,一种是贴片)的谷底刚好落在了这个范围内,以是能够滤除这个频段的滋扰,但是,当频率很高的时候(50-100Mhz),就不是那么回事了,这个时候0.1uF电容个滤波效果就没有0.01uF好了,以此类推,频率再高,选用的滤波电容的量级还要变小,参考如下

DC-100K 10uF以上的钽电容或铝电解

100K-10M 100nF(0.1uF)陶瓷电容

10M-100M 10nF(0.01uF)陶瓷电容

>100M 1nF(0.001uF)陶瓷电容

以是,往后不要见到什么都放0.1uF的电容,有些高速系统中这些0.1uF的电容根本就起不了浸染。

末了要把稳,在PCB布局的时候,104要紧靠芯片并且电源和地回路要最短,否则起不到旁路的效果。
参考如下

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