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電容器在抑制噪聲中的應(yīng)用以及注意事項(xiàng)
在越來(lái)越多的自動(dòng)控制的電路中，微控制器被普遍的應(yīng)用。微控制器的時(shí)鐘電路，選用方波而不是正弦波。方波比正弦波含有更高的高頻成分，引起的電磁攪擾噪聲頻率，相當(dāng)于時(shí)鐘頻率的３倍。噪聲中還含有更高的頻率成分。在頻率很高時(shí)，對(duì)電容來(lái)說(shuō)，它的寄生電感不容忽視；對(duì)電感來(lái)說(shuō)，它的散布電容會(huì)起作用；對(duì)電阻來(lái)說(shuō)，它存在著對(duì)高頻信號(hào)的反射；對(duì)印刷板上的引線來(lái)說(shuō)，它的散布電感不容忽視，并且長(zhǎng)的引線還表提交現(xiàn)出天線的特征，將高頻噪聲信號(hào)發(fā)射出去。焊接印刷線路板的元件時(shí)，假如電阻、電容、三極管的引腳過(guò)長(zhǎng)，這些長(zhǎng)的引腳剛好成了高頻信號(hào)的天線。特別是信號(hào)引出線，假如該信號(hào)引出線的長(zhǎng)度到達(dá)高頻信號(hào)波長(zhǎng)的１／２０，噪聲信號(hào)就會(huì)發(fā)射出去了。例如，對(duì)于１００ＭＨｚ的噪聲信號(hào)，長(zhǎng)度是３ｃｍ，１５ｃｍ的引線就是它的發(fā)射天線。去除這些高頻噪聲攪擾的方法是加退耦電容或高頻旁路電容。
好的高頻退耦電容能夠去除高至１ＧＨｚ的高頻成分，陶瓷片電容或多層陶瓷電容高頻特性比較好，如常用的２５Ｕ系列。設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí)，每個(gè)集成電路的電源和地之間都要加一個(gè)退耦電容。
這個(gè)退耦電容有兩個(gè)作用：一方面是充當(dāng)本集成電路的儲(chǔ)能電容，提供和吸收該電路開(kāi)路、關(guān)斷瞬間的充、放電能量；另一方面是旁路掉該器件的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的退耦電容是０．１μＦ。而這種電容由于自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及有一段引腳，免不了有散布電感。這個(gè)散布電感的典型值是５ｎＨ。５ｎＨ散布電感的退耦電容，并聯(lián)共振頻率大約在７ＭＨｚ左右。也就是說(shuō)，它對(duì)１０ＭＨｚ以下的噪聲有較好的退耦作用；但對(duì)４０ＭＨｚ以上的噪聲幾乎不起作用。
１ｎＦ、１０ｎＦ的電容，并聯(lián)共振頻率在２０ＭＨｚ以上，用來(lái)去除高頻噪聲作用更好些。在電源進(jìn)入印刷板的地方加一個(gè)１ｎＦ或１０ｎＦ的退耦電容往往是有利的。即使是電池供電體系，也需求這種電容。
每１０片左右集成電路加一支充放電電容，或稱儲(chǔ)能電容，其電容值可選１０μＦ左右。后面運(yùn)用鉭電容或聚碳酸酯電容，不要用電解電容，由于電解電容是用兩層薄膜卷起來(lái)的，這種卷起來(lái)的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感。
退耦電容值的選取并不嚴(yán)格，可按Ｃ×ｆ＝１選用，即１０ＭＨｚ取０．１μＦ；１００ＭＨｚ取０．０１μＦ；對(duì)微控制器構(gòu)成的體系，取０．１～０．０１μＦ都能夠。
特別應(yīng)留意的是，在焊接時(shí)退耦電容的引腳要盡量的短。長(zhǎng)的引腳會(huì)使退耦電容自身發(fā)生自共振。