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分析去耦電容的有效使用方法一：使用多個(gè)電容

發(fā)布時(shí)間:2019-07-19 丨 閱讀次數(shù):

佳益小編網(wǎng)絡(luò)編輯：去耦電容的有效使用方法之一是用多個(gè)（而非1個(gè)）電容進(jìn)行去耦。使用多個(gè)電容時(shí)，使用相同容值的電容時(shí)和交織使用不同容值的電容時(shí)，效果是不同的。

 

使用多個(gè)容值相同的電容時(shí)

下圖是使用1個(gè)22μF的電容時(shí)（藍(lán)色）、增加1個(gè)變?yōu)?/span>2個(gè)時(shí)（紅色）、再增加1個(gè)變?yōu)?/span>3個(gè)（紫色）時(shí)的頻率特性。

 

如圖所示，當(dāng)增加容值相同的電容后，阻抗在整個(gè)頻率范圍均向低的方向轉(zhuǎn)變，也就是說阻抗越來越低。

 

這一點(diǎn)可通過思考并聯(lián)連接容值相同的電容時(shí)，到諧振點(diǎn)的容性特性、取決于ESR（等效串聯(lián)電阻）的諧振點(diǎn)阻抗、諧振點(diǎn)以后的ESL（等效串聯(lián)電感）影響的感性特性來理解。

 

 

 

并聯(lián)的電容容值是相加的，所以3個(gè)電容為66μF，容性區(qū)域的阻抗下降。

 

諧振點(diǎn)的阻抗是3個(gè)電容的ESR并聯(lián)，因此為，假設(shè)這些電容的ESR全部相同，則ESR減少至1/3，阻抗也下降。

 

諧振點(diǎn)以后的感性區(qū)域的ESL也是并聯(lián)，因此為，假設(shè)3個(gè)電容的ESL全部相同，則ESL減少至1/3，阻抗也下降。

 

由此可知，通過使用多個(gè)相同容值的電容，可在整個(gè)頻率范圍降低阻抗，因此可進(jìn)一步降低噪聲。

 

 

使用多個(gè)容值不同的電容時(shí)

 

這些曲線是在22μF的電容基礎(chǔ)上并聯(lián)增加0.1μF、以及0.01μF的電容后的頻率特性。

 

通過增加容值更小的電容，可降低高頻段的阻抗。相對(duì)于一個(gè)22μF電容的頻率特性來說，0.1μF和0.01μF的特性是合成后的特性（紅色虛線）。

 

這里必須注意的是，有些頻率點(diǎn)產(chǎn)生反諧振，阻抗反而增高，EMI惡化。反諧振發(fā)生于容性特性和感性特性的交叉點(diǎn)。

 

 

所增加電容的電容量，一般需要根據(jù)目標(biāo)降噪頻率進(jìn)行選型。

 

另外，在這里給出的頻率特性波形圖是理想的波形圖，并未考慮PCB板的布局布線等引起的寄生分量。在實(shí)際的噪聲對(duì)策中，需要考慮寄生分量的影響。