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關于去耦電容蓄能作用的理解

      去耦電容主要是去除高頻如RF信號的干擾,干擾的進入方式是通過電磁輻射。而實際上,芯片附近的電容還有蓄能的作用,這是第二位的。你可以把總電源看作密云水庫,我們大樓內的家家戶戶都需要供水,這時候,水不是直接來自于水庫,那樣距離太遠了,等水過來,我們已經渴的不行了。

     實際水是來自于大樓頂上的水塔,水塔其實是一個buffer的作用。如果微觀來看,高頻器件在工作的時候,其電流是不連續的,而且頻率很高,而器件VCC到總電源有一段距離,即便距離不長,在頻率很高的情況下,阻抗Z=i*wL+R,線路的電感影響也會非常大,會導致器件在需要電流的時候,不能被及時供給。而去耦電容可以彌補此不足。這也是為什么很多電路板在高頻器件VCC管腳處放置小電容的原因之一(在vcc引腳上通常并聯一個去藕電容,這樣交流分量就從這個電容接地。)

     有源器件在開關時產生的高頻開關噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件,以減少開關噪聲在板上的傳播和將噪聲引導到地線上。

      大電容由于容量大,所以體積一般也比較大,且通常使用多層卷繞的方式制作,這就導致了大電容的分布電感比較大(也叫等效串聯電感,英文簡稱ESL)。

      電感對高頻信號的阻抗是很大的,所以,大電容的高頻性能不好。而一些小容量電容則剛剛相反,由于容量小,因此體積可以做得很小(縮短了引線,就減小了 ESL,因為一段導線也可以看成是一個電感的),而且常使用平板電容的結構,這樣小容量電容就有很小ESL這樣它就具有了很好的高頻性能,但由于容量小的緣故,對低頻信號的阻抗大。

     所以,如果我們為了讓低頻、高頻信號都可以很好的通過,就采用一個大電容再并上一個小電容的方式。

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