在電子電路中,經常會看到在集成電路的電源引腳附近有一個電解電容器,這個電容器就是去耦合電容器,簡稱
去耦電容器,又稱
退耦電容器。
去耦電容器通常有兩人個作用:一個是蓄能;一個是去除高頻噪聲。去耦電容器主要是去除高頻,如RF信號的干擾。干擾的進入方式是通過電磁輻射。
集成電路在工作的時候,其電流是不連續(xù)的,而且頻率很高,而集成電路的電源引腳到總電源有一段距離,即便距離不長,在頻率很高的情況下,阻抗也會很大(線路的電感影響非常大),這樣會導致器件在需要電流的時候,不能被及時供給。而去耦電容器可以彌補此不足。這也是為什么很多電路板在高頻器件電源引腳處放置小電容的原因之一。
集成電路內部的開關在工作時產生的高頻開關噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容器的主要功能就是提供一個局部的直流電源給集成電路,以減少開關噪聲在電路板的傳播并將噪聲引導到地。去耦電容器還可以防止電源攜帶噪聲對電路構成干擾。在設計電路時,去耦電容器應放置在電源入口入,連線應盡可能短。
因而在設計高速電路板時,通常在電路板的電源接入端旋轉一個1~10uF的電容器,濾除低頻噪聲de電路板上,每個器件的電源與地線之間放置一個0.01~0.1uF的電容,濾除高頻噪聲。
去耦電容器的充、放電作用使集成電路得到的供電電壓比較平衡,減小了電壓振蕩現(xiàn)象;集成電路可以就近在各自的去耦電容器上吸收或釋放電流,不必通過電源線從較遠的電源中取得電流,因此不會影響集成電路的速度;同時去耦電容器為集成電路的瞬態(tài)變化電流提供了各自就近的高強通道,從而大大減小了向外的輻射噪聲且相互間沒有公共阻抗,因此抑制了共阻抗耦合。
由于去耦電容器在高頻時的阻抗將會減小到其自諧振頻率,因而可以有聯(lián)地去除信號線中的高頻噪聲,同時相對低頻來說對能量沒有影響,所以可在每一個集成電路的電源地腳之間加一個大小合適的去耦電容器。在選擇去耦電容器類型時,應考慮那些低電感的高頻電容器,如高頻性能較好的多層陶瓷電容器或獨石電容器。