PCB板上电容的应用

电容是电路板上不可缺少且至关重要的部分，主要起滤波和去耦的作用。 旁踣电容 旁路电容的主要作用是产生一个交流分路，从而消去进入易感区的那些不需要的能量。旁路电容一般作为高频旁路器件来减小对电源模块的瞬态电流需求。通常铝电解电容和钽电容比较适合作旁路电容，其电容值取决于PCB板上的瞬态电流需求，一般在10～470 uFo若PCB板上有许多集成电路、高速开关电路和具有长引线的电源，则应选择大容量的电容。

旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声， 去耦电容 有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。实际上，旁路电容和去耦电容都应该尽可能放在靠近电源输入处，以帮助滤除高频噪声。去耦电容的取值大约是旁路电容的17100~171 000 0为了得到更好的EMC特性，去耦电容还应尽可能地靠近每个集成块(IC)，因为布线阻抗将减小丢耦电容的效力。陶瓷电容常被用来去耦，其值决定于最快信号的上升时间和下降时间。例如，对一个33 MHz的时钟信号，可使用4.7~ 100 nF的电容；对一个100 MHz时钟信号，可使用10 nF的电容。选择去耦电容时，除了考虑电容值外，ESR值也会影响去耦能力。为了去耦，应该选择ESR值低于1 Q的电容。

从电路来说，可以分为驱动的源信号和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要对电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感和电阻（特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹），这种电流相对于正常情况来说实际上是一种噪声，会影响前级的正常工作，这就是耦合。去藕电容就是起到一个电池的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰。将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开关噪声提供一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般是0.1 V,F、0.Ol VF等，而去耦合电容一般比较大，为10 p,F或者更大，依据电路中分布参数，以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。这是它们的本质区别。