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首先来说说退偶电容的布局布线 下图中a-e都不对？什么原因？ 如上图，这种位置的电容，一般有两个作用。 一是为IC电源提供瞬间工作所需的大电流（也有的叫旁路） 二是作为一种去耦的作用，即抑制IC内部的杂讯如振荡器的多次谐波传到电源里而干扰其它电路的，也就是说杂讯不要传递到电源层或地层。 不过在此图中已经标注了此电容为去耦电容。 对于第一种情况，不一定非要经过电容后，才接到IC的电源或地引脚，但要尽量的靠近。典型的例子是BGA封的去耦合电容，一般都放在背面。尽量靠近的情况下，也要注意电容到电源和地平面的布线，越短、越粗越好；否则会引入布线电感。因瞬时电源的补给也是找最短阻抗路径的，过大的分布电感会带来不利因素。 对于第二种情况，IC的电源先经过电容后，再接到电源或地层，这是最好的，这样杂信先由电容去掉了，就不会到电源或地层上了。 图中a到e里，噪声从的地线和电源线出来的后，在到达这个退耦电容之前已经通过过孔的支路跑到其它电路里去了，图中的f的走法比较好。也不是说不这样走线就一定就会出问题一定就不行了，比实际pcb走线的时候由于各种客观原因不一定能完全满足这个走线标准，只能说尽量按图中f的方式来。 另外再这种情况，尤其要注意不要在布线中引入过大的电感，因高频杂信，及其高次谐波，其频率都很高，而在高频下，小小的电感都会带来较大的阻抗，至高频杂信不能由电容低阻地耦合到地，从面降低了去耦效果。 再来说说退偶电容为何大都取值104电容？ 这叫去耦而非滤波，用于对付电源回路中的高频噪声。对于常规低速数字电路和一般模拟电路而言，其工作频率不算高，104电容的频谱特性已经可以满足，而频谱特性可以满足时，容量越大越好，所以这些电路多用104的去耦电容。不过容量越大的电容，其ESL也越大，高频特性也就越不好，高频电路去耦时就需要用到小容量的去耦电容，对于GHz级的电路，去耦电容甚至需要用到10pF量级的，这时往往采用多种不同容量的电容并联来去耦。 还可以引申到各种电路上各个节点的电容，对于电容取值可以不用去关心去耦和滤波的区别。这个是去耦电容也好，滤波电容也好，是为了滤除电源上的噪声的。 对于音频等低频，一般需要再并联更大容量的电解电容。 对于数字电路，104就可以了。 对于高频电路，一般需要104、102、100P、10P等多个电容并联。 和电容的等效电路有关，和频率有关。比如39P适合900MHz，10P适合1800MHz。 补充下退耦电容的原理 退耦电容原理 所谓退耦，既防止前后电路网络电流大小变化时，在供电电路中所形成的电流冲动对网络的正常工作产生影响。换言之，退耦电路能够有效的消除电路网络之间的寄生耦合。 退耦滤波电容的取值通常为47~200μF，退耦压差越大时，电容的取值应越大。所谓退耦压差指前后电路网络工作电压之差。 如下图为典型的RC退耦电路，R起到降压作用： 大家看到图中，在一个大容量的电解电容C1旁边又并联了一个容量很小的无极性电容C2 原因很简单，因为在高频情况下工作的电解电容与小容量电容相比，无论在介质损耗还是寄生电感等方面都有显著的差别（由于电解电容的接触电阻和等效电感的影响，当工作频高于谐振频率时，电解电容相当于一个电感线圈，不再起电容作用）。在不少典型电路，如电源退耦电路，自动增益控制电路及各种误差控制电路中，均采用了 大容量电解电容旁边并联一只小电容的电路结构，这样大容量电解电容肩负着低频交变信号的退耦，滤波，平滑之作用；而小容量电容则以自身固有之优势，消除电路网络中的中，高频寄生耦合。 在这些电路中的这一大一小的电容均称之为退耦电容。 Re: 大电容由于容量大，所以体积一般也比较大，且通常使用多层卷绕的方式制作，这就导致了大电容的分布电感比较（也叫等效串联电感，英文简称ESL）。 电感对高频信号的阻抗是很大的，所以，大电容的高频性能不好。 而一些小容量电容则刚刚相反，由于容量小，因此体积可以做得很小（缩短了引线，就减小了ESL，因为一段导线也可以看成是一个电感的），而且常使用平板电容的结构， 这样小容量电容就有很小ESL这样它就具有了很好的高频性能，但由于容量小的缘故，对低频信号的阻抗大。 所以，如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过，就采用一个大电容再并上一个小电容的方式。 常使用的小电容为0.1uF的瓷片电容，当频率更高时，还可并联更小的电容，例如几pF，几百pF的。而在数字电路中，一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容到地（这个电容叫做退耦电容，当然也可以理解为电源滤波电容,越靠近芯片越好），因为在这些地方的信号主要是高频信号，使用较小的电容滤波就可以了。 Re: 在电源的输出端并联一个适当的电容，犹如水库的缓冲作用，可以大大减小负载等的波动对电源的影响，这就是退耦作用。在许多地方，类似的方法用得很多，总的说可以稳定某处的电位，让波动成分“消化”在电容之中，别去影响受保护的电路部分 文章部分转自：张飞电子 |
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