眾所周知,電容器是一種能夠以電場形式存儲能量并以預定時間和速率釋放能量的電子元器件。此外,電容器阻止直流電并通過交流電。電容器的這些特性(或功能)都可以用于旁路電容器。
旁路電容應用于集成電路的電源引腳VCC和GND之間,它們主要的作用是降低了電源噪聲和電源線上尖峰,還可以在集成電路切換時提供即時的電流需求。
旁路電容是將交流信號短接到地的電容器,這樣可以消除直流信號上出現的任何交流噪聲,從而產生更清潔和純凈的直流信號。旁路電容基本上繞過了可能存在于直流信號上的交流噪聲,濾除交流電,從而使干凈、純凈的直流信號通過而沒有幾個交流紋波。
用于在周圍傳導交流電的電容器,作為一個組件或一組組件。定期從AC/DC組合中移除AC;然后釋放直流電以通過旁路組件。
當CE (Common Emitter) 放大器中添加發(fā)射極電阻時,其電壓增益會降低,但輸入阻抗會增加。每當旁路電容與發(fā)射極電阻并聯時,CE放大器的電壓增益就會增加。如果去掉旁路電容,放大電路會產生極大的退化,增益電壓會降低。
典型三極管前置放大器中的陰極電阻器在一個大電容器內被旁路,以消除負反饋形式,稱為陰極退化,它顯著增加增益。
當電容器足夠大時,它對音頻起短路作用并消除負反饋,但對直流起開路作用,從而保持直流電網偏置??梢酝ㄟ^使用較低的電容值來引入高音提升,該電容值可作為高頻短路,但允許負反饋衰減低音。這通常在前置放大器的明亮通道中完成。如果不需要額外增益,則根據放大器從輸入插孔到功率放大器的整體增益,可以完全消除電容器。
知道旁路電容器的功能和工作原理之后,仍然還需要找出電容器的合適值以將其用于特定設備。考慮到旁路電容器的特性值包括0.1 μF和1μF,頻率越高,數值越小;而頻率越低,數值越大。
f=1/12tR
這里tR=上升時間
選擇合適的旁路電容器最重要的參數是它在需要時提供即時電流的能力,為了選擇適合特定設備的電容器,其主要過程如下:
首先,可以使用以下公式計算旁路電容尺寸:
C = frac1 * N * ΔtΔV
其中:
找出旁路電容器大小的另一種方法是通過指定的最高脈沖壓擺率計算其最大電流,一般情況下,大多電容器制造商已經設定了最大的脈沖壓擺率。
I=CfracdVdt
旁路電容器用作接地的旁路交流信號,一個電容器連接在地線和電線之間。對于交流信號,電容器短路并繞過它,而通過電容器的直流表現為直流開路,直流電直接提供給IC。
旁路電容器的必要特性是:
不難發(fā)現,旁路電容器的電感比電容值更能成為旁路效率的決定因素。因此,應根據串聯電感值選擇旁路電容,并將旁路元件分布在整個PCB中。
將旁路電容集中在需要大瞬態(tài)電流通過的IC附近,也就是有可靠的電源和接地層,所以盡量使旁路電容盡可能靠近IC,導致旁路電容器具有非常低的串聯電阻和電感,這在非常高的頻率下很有效果。
此外,去耦電容也可也降低噪聲,二者的區(qū)別可以訪問:簡述去耦電容的作用和工作原理。
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