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  • 芯片电源引脚的几个电容作用是什么
    • 发布时间:2025-01-04 17:53:23
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    芯片电源引脚的几个电容作用是什么
    电容基本上有四大作用,分别是:去耦功能、耦合(隔直通交)功能、滤波功能、储能功能。今天我和大家主要分享去耦作用。
    去耦电容
    芯片电源引脚 电容作用
    上图是 STM32系列的一个 最小原理图局部,这个MCU 需要5路 3.3V为其供电,它的 3.3V 一般是由 LDO(低压差线性稳压器)来供电的,例如 LM1117。
    芯片电源引脚 电容作用
    一般来说LDO(低压差线性稳压器)它是比DC-DC转换器(比如TPS5430)能够为芯片提供更加稳定的电压,但是即便如此,对于高要求芯片来说,LDO提供过来的电源电压的稳定性仍然存在不稳定性。因此我们为了解决这个问题,我们需要在芯片的供电引脚旁边添加去耦电容。来解决问题,这个电容的作用它是吸收供电电源电压中的高频交流成分,将高频交流成分引导到地线,进而使芯片能够获得更加稳定可靠的直流电压。因而,去耦电容务必尽可能的靠近芯片的管脚位置放置。
    为什么很多时候都要放一个 0.1uF ?
    当学习电源的完整性的时候,我们很多时候用的电容模型,如下面所示:
    芯片电源引脚 电容作用
    当电源电压频率比较低的时候,我们知道电容在电路起到主要的滤波功能,但是随着频率逐渐的升高,这里面电感成分的作用越来越变得不可忽视,并且在某一特定频率点后开始占据主导的地位。达到这个频率点的时候,电容的滤波效果就会逐渐减弱。因而,在高频率的时候,电容的滤波特性它不再是很单纯的电容一种性质。实际电容的滤波曲线,如下图所示。
    芯片电源引脚 电容作用
    通过上面这个图可以看出,我们为了达到最好的滤波,肯定是希望处于最底端,那就是曲线的最低点,因为这样能够非常有效地滤除掉特定频率段的干扰因素。但是,当频率逐渐升高时,0.1uF的电容的滤波效果会越来越不如0.01uF的好。当继续升高频率的话,我们可能还需要选择更加小的容值的电容来达到良好的滤波效果。
    因此为了解决这个问题,我们看到好多原理图都是采用多阻值电容并联的这样一种方式。通过并联好几个不同容值的电容,来扩展滤波器的频率范围大小,来更好的优化滤波效果。这样的话,我们便可以在更大的频率范围内获得更加好的一个滤波作用。
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