滤波电容的大小的选取

印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用RC吸收电路来吸收放电电流。一般R取1~2kΩ,C取2.2~4.7μF,一般的10PF左右的电容用来滤除高频的干扰信号,0.1UF左右的用来滤除低频的纹波干扰,可以起到稳压的作用。

滤波电容具体选择什么容值要取决于你PCB上主要的工作频率和可能对系统造成影响的谐波频率,可以查一下相关厂商的电容资料或者参考厂商提供的资料库软件,根据具体的需要选择。至于个数就不一定了,看你的具体需要了,多加一两个也挺好的,暂时没用的可以先不贴,根据实际的调试情况再选择容值。如果你PCB上主要工作频率比较低的话,加两个电容就可以了,一个虑除纹波,一个虑除高频信号。如果会出现比较大的瞬时电流,建议再加一个比较大的钽电容。

其实滤波应该也包含两个方面,也就是各位所说的大容值和小容值的,就是去耦和旁路。

原理我就不说了,实用点的,一般数字电路去耦0.1uF即可,用于10M以下;20M以上用1到10个uF,去除高频噪声好些,大概按C=1/f  。旁路一般就比较的小了,一般根据谐振频率一般为0.1或0.01uF

说到电容,各种各样的叫法就会让人头晕目眩,旁路电容,去耦电容,滤波电容等等,其

实无论如何称呼,它的原理都是一样的,即利用对交流信号呈现低阻抗的特性,这一点可

以通过电容的等效阻抗公式看出来:Xcap=1/2лfC,工作频率越高,电容值越大则电容的

阻抗越小.。在电路中,如果电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路,就称为旁

路电容;如果主要是为了增加电源和地的交流耦合,减少交流信号对电源的影响,就可以

称为去耦电容;如果用于滤波电路中,那么又可以称为滤波电容;除此以外,对于直流电

压,电容器还可作为电路储能,利用冲放电起到电池的作用。而实际情况中,往往电容的

作用是多方面的,我们大可不必花太多的心思考虑如何定义。本文里,我们统一把这些应

用于高速PCB设计中的电容都称为旁路电容.

电容的本质是通交流,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好。

但由于引线和PCB布线原因,实际上电容是电感和电容的并联电路,

(还有电容本身的电阻,有时也不可忽略)

这就引入了谐振频率的概念:ω=1/(LC)1/2

在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性。

因而一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。

这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高。

至于到底用多大的电容,这是一个参考

电容谐振频率

电容值       DIP (MHz)      STM (MHz)

1.0μF                2.5                     5

0.1μF                 8                     16

0.01μF              25                     50

1000pF             80                    160

100 pF              250                   500

10 pF                800                1.6(GHz)

不过仅仅是参考而已,用老工程师的话说——主要靠经验。

更可靠的做法是将一大一小两个电容并联,

一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段。

一般来讲,大电容滤除低频波,小电容滤除高频波。电容值和你要滤除频率的平方成反比

具体电容的选择可以用公式C=4Pi*Pi  /(R * f * f )

电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法,其实也不难。

1)理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应

,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于

FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打

折扣,所以需要一个较小的电容并联对地,可以想想为什么?

原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,所以在电源滤波电路中我们常

常这样理解:大电容虑低频,小电容虑高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,当然也

可以想想为什么?如果从这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要

尽可能靠近地了.

2)那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR值,我如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会相同,当然获取SFR值的途径有两个,1)器件Data sheet,如22pf0402电容的SFR值在2G左右, 2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何量测?S21?

知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.

(0)

相关推荐

  • 在电源设计中,如何选取滤波电容

    时间:2020-10-10 18:20:22 [导读]通常情况下,电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级.因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频 ...

  • 如何选择滤波电容的大小?

    时间:2013-02-19 16:46:10 [导读]电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比.所以,电感可以阻扼高频通过,电容可以阻扼低频通过.二者适当组合,就可过滤各种频率信号.如在整流电路 ...

  • 电源输入整流桥与滤波电容的计算和选取

    电源输入整流桥与滤波电容的计算和选取 1)整流桥的导通时间与选通特性 50Hz交流电压经过全波整流后变成脉动直流电压u1,再通过输入滤波电容得到直流高压U1.在理想情况下,整流桥的导通角本应为180° ...

  • 电源输入整流桥和滤波电容的计算与选取

    电源输入整流桥和滤波电容的计算与选取

  • 电源滤波电容的选取和选择

    在整流滤波电路中,滤波电容的选取多是使用公式RC≥(3-5)T/2,且在实际电路设计中,一些人也认为滤波电容越大越好,其实这种想法是片面的,本文将对这一问题进行深入的探讨.文章首先阐述了研究滤波电容选 ...

  • 电容的种类有很多,你会认识每一种电容的大小吗?学习一下就知道

    电容的种类有很多,你会认识每一种电容的大小吗?学习一下就知道

  • 开关电源中滤波电容的正确选择

    描述 滤波电容在开关电源中起着非常重要的作用,如何正确选择滤波电容,尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员都十分关心的问题. 50Hz工频电路中使用的普通电解电容器,其脉动电压频率仅为100Hz ...

  • 高频滤波电容的选择方式和技巧

    描述 高频滤波电容的容量选择? 简单的说,容量越大滤波效果越好,但是我们也知道,容量越大的电解电容,在频率较高时就会呈感性(工艺原因)所以要并一个高频陶瓷滤波电容,至于有人问容量和赖压是否可以选其一, ...

  • 滤波电容的作用

    滤波电容的作用

  • Buck电路的工作原理是什么?电感和电容的大小有什么影响

    所谓Buck电路,其实就是降压电路,这种拓扑结构在DC/DC电路中非常常见,我们平时所用的DC/DC芯片,如LM2596,XL7025等都是这种Buck拓扑结构.在使用这种DC/DC芯片时,都会用到二 ...