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電容的選擇和佈局
電容引數該怎樣決定?電容怎樣選配?
01、電容的作用
濾波:輸入的電源高頻雜波和本電路對外的高頻雜波。原理就是低阻抗流入地,要求是雜波頻率區間的低ESR(相對低就行),其他區間可以高ESR(最好也低)。
儲能:在輸入電流突然增大時(輸出電流需求增大),提供短時間電流,抑制電壓突變,原理就是電容儲能,電壓不能突變,要求諧振點的低ESR。
紋波控制:DCDC電源(DCDC是紋波+噪聲,LDO是噪聲)。紋波電流:開關頻率和電感。紋波電壓:紋波電流和電容ESR。
環路影響:LDO電源,與輸出電容容量及ESR有關(可能變成三角波或正弦波)。DCDC電源,與電感容量、反饋電阻(及前饋電容)、輸出電容容量及ESR有關。
PS:位置上分旁路和去耦。功能上分濾波和儲能。
02、電容的選擇
類別:類別不同,ESR和各項引數不同。
二類陶瓷:X7R,X5R。X:低溫-55,7:高溫+125,5:高溫+85,R:溫變15%。鉭電容低ESR。鋁電解耐衝擊。
封裝:封裝不同,ESL不同。
容量:容量不同,容值不同。
03、電容的佈局
去耦半徑(濾波半徑):0-1/4波長距離內能夠有效補償(補償和擾動符號相反),濾波和儲能都要滿足這個距離。
放置順序:對於輸出和輸出來說,都是先大後小,實際就是要考慮,到底去耦哪個位置(即濾哪個位置的波,儲那個位置的能)。
電容過孔:兩側打孔或一側打孔(垂直方向),減小回路電感。不要共用用過孔。
輸出電容和下一級輸入電容:分清楚作用和各自的職責(負載哪個晶片)。
04、一些經驗
高頻電容(容值小)的去耦半徑小,需要靠近晶片管腳。
0。1uF電容去耦半徑,取1/4波長,有12inch,取1/40,有1。2inch,約3cm。
0。1uF電容基本是板級系統設計的最小電容,再小的電容依靠電源地平板電容及封裝內的濾波電容甚至是Die電容。
0。1uF的電容,考慮了安裝電感之後,諧振頻率點基本都在10~15M之間,濾除噪聲的作用範圍有限。
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