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退耦電容，什么是退偶電容

來源：整理 時間：2023-09-03 14:01:33 編輯：智能門戶 手機版

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1，什么是退偶電容

退耦電容是為器件提供更干凈的電源，從而穩(wěn)定其正常工作，提高抗干擾能力，防止電源的瞬時波動而影響工作點等，更重要的是在EMC等的作用上不可小視！

什么是退偶電容

2，什么是電源退耦什么是退藕電容

去藕就是使其沒有耦合，也就是沒有關(guān)聯(lián)。電源去耦一般是用于抗干擾的，用于去耦的電容就是去耦電容，一般不大，要求也不嚴格，0.01U到幾十U都行
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什么是電源退耦什么是退藕電容

3，什么是退耦電容

去耦： 電路系統(tǒng)中變化的電流對系統(tǒng)供電電源里的電源內(nèi)阻起作用，從而導(dǎo)致電源向電路輸出實際電壓產(chǎn)生抖動。 如果從電源引出一個較小的電阻，該電阻串聯(lián)一個電容到地，該阻容節(jié)點就可以為需要退耦的電子元器件供電了。雖然該阻容節(jié)點上的電位有所下降，但在該節(jié)點上的電壓卻會趨于穩(wěn)定。這是RC積分網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用實例。該電容就是退耦電容。 有時我們從電路上看不到這個從電源引出的小電阻，那是因為有電路板銅箔在當作小電阻使用。因為除了到絕對0溫度時，世界上不存在真正0歐姆的電阻。 這就是去耦。由此可見，去耦是為了盡可能的獲得穩(wěn)定的供電電壓的。主要是針對電源內(nèi)阻而設(shè)置的，如果電源內(nèi)阻為0，并且電路板銅箔電阻為0，那就真的不需要設(shè)置退耦回路了

什么是退耦電容

4，退耦瓷片電容的特點是什么

瓷片電容是一種用陶瓷材料作介質(zhì)，在陶瓷表面涂覆一層金屬薄膜，再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后作為電極而成的電容器。通常用于高穩(wěn)定振蕩回路中，作為回路、旁路電容器及墊整電容器。退耦早用于多級電路中，為保證前后級間傳遞信號而不互相影響各級靜態(tài)工作點的而采取的措施。在電源中退耦表示，當芯片內(nèi)部進行開關(guān)動作或輸出發(fā)生變化時，需要瞬時從電源線上抽取較大電流，該瞬時的大電流可能導(dǎo)致電源線上電壓的降低，從而引起對自身和其它器件的干擾。為了減少這種干擾，需要在芯片附近設(shè)置一個儲電的瓷片電容以提供這種瞬時的大電流能力。在電源電路中，退耦是為了減少電源噪聲。退耦是為了減少器件產(chǎn)生的噪聲對電源的干擾退耦電路就一個作用就是穩(wěn)定電源的電壓，使電源電壓不發(fā)生動搖，如果電源電壓都動搖了，那么整個電路的靜態(tài)都在搖，勢必使得輸出的信號不理想。使用退耦瓷片電容減退耦合，使得電源與后級，后級的級與級之間沒有交流信號的串擾，如此而已，而之所以用兩個瓷片電容只是為了達到優(yōu)勢互補，達到較好的隔交流的作用。
瓷片電容器，就是以陶瓷材料為介質(zhì)的電容器。瓷片電容器，一個主要的特點就是耐壓高，2kv、3kv電壓很常見。常用于高壓場合。陶瓷有i類瓷，ii類瓷，iii類瓷之分，i類瓷，np0，溫度特性，頻率特性和電壓特性佳，因介電常數(shù)不高，所以容量做不大；ii類瓷，x7r次之，溫度特性和電壓特性較好；iii類瓷，介電常數(shù)高，所以容量可以做很大，但溫度特性和電壓特性不太好。 瓷片電容器一般體積不大。另外，再強調(diào)一個重要特點：瓷介電容器擊穿后，往往呈短路狀態(tài)。（這是它的弱點）而薄膜電容器失效后，一般呈開路狀態(tài)。

5，退耦電容的工作原理是什么呢

1. 退耦電容的工作原理是利用電容通高頻、阻低頻的特性濾除電路中的交流成分，使電源中的直流成分更加穩(wěn)定，從而使電路工作更加穩(wěn)定。從本質(zhì)上說其實還是電容的充放電原理。2. 退耦電容：用在退耦電路中的電容稱為退耦電容，退耦電容并接于電路正負極之間，可防止電路通過電源形成的正反饋通路而引起的寄生振蕩。所謂退耦，即防止前后電路電流大小變化時，在供電電路中所形成的電流沖動對電路的正常工作產(chǎn)生影響，換言之，退耦電路能夠有效地消除電路之間的寄生耦合。
用在退耦電路中的電容稱為退耦電容，退耦電容并接于電路正負極之間，可防止電路通過電源形成的正反饋通路而引起的寄生振蕩。所謂退耦，即防止前后電路電流大小變化時，在供電電路中所形成的電流沖動對電路的正常工作產(chǎn)生影響，換言之，退耦電路能夠有效地消除電路之間的寄生耦合。
利用了電容通高頻、阻低頻的特性濾除電路中的交流成分，使電源中的直流成分更加穩(wěn)定，從而使電路工作更加穩(wěn)定。從本質(zhì)上說其實還是電容的充放電原理。
電容信號傳輸是依靠電容的充放電來完成的，對于交變信號，我們可以簡單的運用電容2端的電壓不能突變來理解即可。也就是我們常說隔直通交。為什么說是隔直通交，可以根據(jù)下面的式子來說明。 我們用一個10uf的電容在頻率0時（直流），1khz頻率，100khz頻率下的計算出的容抗就明白了。 xc=1/2πfc 式中，xc表示電容器的容抗，單位為ω；f表示交流電的頻率，單位為hz；c表示電容器的電容，單位為f。 所以這個關(guān)系式就可敘述為：電容器的容抗大小與電容成反比，與交流電頻率成反比。

6，什么是退偶電容

濾波電容是針對電源本身的波動而加入的，目的是減少或削減波動； 退藕電容是因為放大電路電力消耗而使電源波動才加入的，主要作用是放置電路的自激； 原理雖然相近，但作用是不同的，濾波電容通常是大容量的電容，退藕電容通常不需要太大容量，特別是高頻電路更是如此。
電容選擇上都采用的MLCC的電容進行退耦，常見的MLCC的電容因為介質(zhì)的不同可以進行不同的分類，可以分成NPO的第一類介質(zhì)，X7R和Z5V等的第二、三類介質(zhì)。EIA對第二、三類介質(zhì)使用三個字母，按照電容值和溫度之間關(guān)系詳細分類為：第一個數(shù)字表示下限類別溫度：X：－55度；Y：－30度；Z：＋10度第二個數(shù)字表示上限溫度：4：＋65度；5：＋85度；6：105度；7：125度；8：150度；第三個數(shù)字表示25度容量誤差：P：＋10％/-10％；R：＋15％/-15％；S：＋22％/-22％；T：＋22％/-33％；U：＋22％/-56％；V：＋22％/-82％ 例如我們常見的Z5V，表示工作溫度是10度～85度，標稱容量偏差＋22％/-82％， 為了做成純文檔的格式，盡量采用文字說明，不不采用圖片，這樣給理解帶來一定的困難，看官們見笑了。設(shè)電源引腳和地引腳的封裝電感和引線電感之和分別為：Lv和Lg。兩個互補的MOS管（接地的NMOS和接電源的PMOS）簡單作為開關(guān)使用。假設(shè)初始時 刻傳輸線上各點的電壓和電流均為零，在某一時刻器件將驅(qū)動傳輸線為高電平，這時候器件就需要從電源管腳吸收電流。在時間T1，使PMOS管導(dǎo)通，電流從PCB板上的VCC流入，流經(jīng)封裝電感Lv，跨越PMOS管，串聯(lián)終端電阻，然后流入傳輸線，輸出電流幅度為VCC/（2×Z0）。電流在傳輸線網(wǎng)絡(luò)上持續(xù)一個完整的返回（Round-Trip）時間，在時間T2結(jié)束。之后整個傳輸線處于電荷充滿狀態(tài)，不需要額外流入電流來維持。當電流瞬間涌過封裝電感Lv時，將在芯片內(nèi)部的電源提供點產(chǎn)生電壓被拉低的擾動。該擾動在電源中被稱之為同步開關(guān)噪聲（SSN，Simultaneous Switching Noise；SSO，Simultaneous Switching Output Noise）或Delta I噪聲。 在時間T3，關(guān)閉PMOS管，這一動作不會導(dǎo)致脈沖噪聲的產(chǎn)生，因為在此之前PMOS管一直處于打開狀態(tài)且沒有電流流過的。同時打開NMOS管，這時傳輸線、地平面、封裝電感Lg以及NMOS管形成一回路，有瞬間電流流過開關(guān)B，這樣在芯片內(nèi)部的地結(jié)點處產(chǎn)生參考電平點被抬高的擾動。該擾動在電源系統(tǒng)中被稱之為地彈噪聲（Ground Bounce，我個人讀著地tan）。實際電源系統(tǒng)中存在芯片引腳、PCB走線、電源層、底層等任何互連線都存在一定電感值，因此上面就IC級分析的SSN和地彈噪聲在進行Board Level分析時，以同樣的方式存在，而不僅僅局限于芯片內(nèi)部。就整個電源分布系統(tǒng)來說（Power Distribute System）來說，這就是所謂的電源電壓塌陷噪聲。因為芯片輸出的開關(guān)操作以及芯片內(nèi)部的操作，需要瞬時的從電源抽取較大的電流，而電源特性來說不能快速響應(yīng)該電流變化，高速開關(guān)電源開關(guān)頻率也僅有MHz量級。為了保證芯片附近電源線上的電壓不至于因為SSN和地彈噪聲降低超過器件手冊規(guī)定的容限，這就需要在芯片附近為高速電流需求提供一個儲能電容，這就是我們所要的退耦電容。 如果電容是理想的電容，選用越大的電容當然越好了，因為越大電容越大，瞬時提供電量的能力越強，由此引起的電源軌道塌陷的值越低，電壓值越穩(wěn)定。但是，實際的電容并不是理想器件，因為材料、封裝等方面的影響，具備有電感、電阻等附加特性；尤其是在高頻環(huán)境中更表現(xiàn)的更像電感的電氣特性。我們都知道實際電容的模型簡單的以電容、電阻和電感建立。除電容的容量C以外，還包括以下寄生參數(shù)： 1、等效串聯(lián)電阻ESR（Resr）：電容器的等效串聯(lián)電阻是由電容器的引腳電阻與電容器兩個極板的等效電阻相串聯(lián)構(gòu)成的。當有大的交流電流通過電容器，Resr使電容器消耗能量(從而產(chǎn)生損耗)，由此電容中常用用損耗因子表示該參數(shù)。 2、等效串聯(lián)電感ESL（Lesl）：電容器的等效串聯(lián)電感是由電容器的引腳電感與電容器兩個極板的等效電感串聯(lián)構(gòu)成的。 3、等效并聯(lián)電阻EPR Rp ：就是我們通常所說的電容器泄漏電阻，在交流耦合應(yīng)用、存儲應(yīng)用(例如模擬積分器和采樣保持器)以及當電容器用于高阻抗電路時，Rp是一項重要參數(shù)，理想電容器中www.longdu.cc
退耦電容是為器件提供更干凈的電源，從而穩(wěn)定其正常工作，提高抗干擾能力，防止電源的瞬時波動而影響工作點等
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