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行业资讯
電(diàn)容器在抑制噪声中的应用(yòng)以及注意事项
在越来越多(duō)的自动控制的電(diàn)路中,微控制器被普遍的应用(yòng)。微控制器的时钟電(diàn)路,选用(yòng)方波而不是正弦波。方波比正弦波含有(yǒu)更高的高频成分(fēn),引起的電(diàn)磁搅扰噪声频率,相当于时钟频率的3倍。噪声中还含有(yǒu)更高的频率成分(fēn)。在频率很(hěn)高时,对電(diàn)容来说,它的寄生電(diàn)感不容忽视;对電(diàn)感来说,它的散布電(diàn)容会起作用(yòng);对電(diàn)阻来说,它存在着对高频信号的反射;对印刷板上的引線(xiàn)来说,它的散布電(diàn)感不容忽视,并且長(cháng)的引線(xiàn)还表提交现出天線(xiàn)的特征,将高频噪声信号发射出去。焊接印刷線(xiàn)路板的元件时,假如電(diàn)阻、電(diàn)容、三极管的引脚过長(cháng),这些長(cháng)的引脚刚好成了高频信号的天線(xiàn)。特别是信号引出線(xiàn),假如该信号引出線(xiàn)的長(cháng)度到达高频信号波長(cháng)的1/20,噪声信号就会发射出去了。例如,对于100MHz的噪声信号,長(cháng)度是3cm,15cm的引線(xiàn)就是它的发射天線(xiàn)。去除这些高频噪声搅扰的方法是加退耦電(diàn)容或高频旁路電(diàn)容。
好的高频退耦電(diàn)容能(néng)够去除高至1GHz的高频成分(fēn),陶瓷片電(diàn)容或多(duō)层陶瓷電(diàn)容高频特性比较好,如常用(yòng)的25U系列。设计印刷線(xiàn)路板时,每个集成電(diàn)路的電(diàn)源和地之间都要加一个退耦電(diàn)容。
这个退耦電(diàn)容有(yǒu)两个作用(yòng):一方面是充当本集成電(diàn)路的储能(néng)電(diàn)容,提供和吸收该電(diàn)路开路、关断瞬间的充、放電(diàn)能(néng)量;另一方面是旁路掉该器件的高频噪声。数字電(diàn)路中典型的退耦電(diàn)容是0.1μF。而这种電(diàn)容由于自身结构的特点以及有(yǒu)一段引脚,免不了有(yǒu)散布電(diàn)感。这个散布電(diàn)感的典型值是5nH。5nH散布電(diàn)感的退耦電(diàn)容,并联共振频率大约在7MHz左右。也就是说,它对10MHz以下的噪声有(yǒu)较好的退耦作用(yòng);但对40MHz以上的噪声几乎不起作用(yòng)。
1nF、10nF的電(diàn)容,并联共振频率在20MHz以上,用(yòng)来去除高频噪声作用(yòng)更好些。在電(diàn)源进入印刷板的地方加一个1nF或10nF的退耦電(diàn)容往往是有(yǒu)利的。即使是電(diàn)池供電(diàn)體(tǐ)系,也需求这种電(diàn)容。
每10片左右集成電(diàn)路加一支充放電(diàn)電(diàn)容,或称储能(néng)電(diàn)容,其電(diàn)容值可(kě)选10μF左右。后面运用(yòng)钽電(diàn)容或聚碳酸酯電(diàn)容,不要用(yòng)電(diàn)解電(diàn)容,由于電(diàn)解電(diàn)容是用(yòng)两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现為(wèi)電(diàn)感。
退耦電(diàn)容值的选取并不严格,可(kě)按C×f=1选用(yòng),即10MHz取0.1μF;100MHz取0.01μF;对微控制器构成的體(tǐ)系,取0.1~0.01μF都能(néng)够。
特别应留意的是,在焊接时退耦電(diàn)容的引脚要尽量的短。長(cháng)的引脚会使退耦電(diàn)容自身发生自共振。