電容與EMC 電容不同功能時對整板EMC的作用

2021-07-22 11:31:17 字數 1156 閱讀 9054

一般我們的pcb板的器件有很多種類,但是值得特別關注的,很多人都會說是bga、介面、ic、晶振之類,因為這些都是layout功能模組以及設計難點。然而數量上佔絕對優勢的器件卻是阻容器件,之前圍毆阻抗時,對於電阻已經說了很多了,這次我們從emc的角度來說說電容。有人肯定要問了:電容的主要作用是旁路、退耦和儲能,和emc有什麼關係呢?下面就一一討論電容不同功能時對整板emc的作用。

首先來說說旁路電容。我們在原理圖中看到很多類似於下面左邊的圖例,此時電容起什麼作用,對於整板的emc有什麼好處呢?眾所周知,由於電源晶元本身的輸出不穩定,負載端對於電流需求的響應變化以及傳輸路徑上的阻抗影響,不可避免的會引起電壓波動,產生電源雜訊。電源線在傳輸的過程中難免也會攜帶電源雜訊,因此在用電端一般都會在電源入口處新增電容,來減弱雜訊對於負載的影響,旁路電容的作用如下面右邊圖例所示,對於直流電源而言,電容的阻抗是無窮大的,因此直流電源可以全部供給ic晶元工作,對於交流部分的雜訊而言,電容是乙個低阻抗的通道,因此交流雜訊會接地,從而保證了晶元的穩定工作。

再來看退耦電容,實際上從電源晶元流向負載的電流並不是乙個定值,當負載高速工作時,需要的電流比較大,當負載低速工作時,電流需求比較小。負載需要的電流發生變化時,電源晶元不能馬上響應,此時負載兩端的電壓就會有變化,電容兩端的電壓與負載兩端的電壓是一致的,也同時發生了變化,相應充放電,滿足負載對電流的要求,從而保證負載的電壓不會有太大的變化,來保證負載的正常工作,如下圖所示。退耦電容的存在確保電源晶元不會在負載工作狀態發生變化時,產生瞬時的尖峰電流,衝擊整個供電網路,可以有效的減小emi。正確的使用去耦電容,是減小整板電磁干擾的乙個主要手段。

對於儲能電容而言,他的作用主要體現在負載數目很多的時候。例如ddr之類的,有很多的資料、位址、命令訊號,負載數目很多,很多負載一起切換工作狀態,需要消耗的電流就很大,可能會引起電源和地平面上的電流波動,這種波動會導致電壓**影響到其他元器件的正常工作,此時儲能電容可以為電路提供儲備能量,使電壓和電流維持在穩定狀態。

不同的電容起到不同的作用,所以pcb板上的電容數量才那麼多,而且種類、容值也那麼多,主要是因為不同的作用需要不同的容值,不同的封裝、不同的材料。

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