去耦电路中,耦合电容容量越大越好吗?

耦合指信号由第一级向第二级传递的过程,一般不加注明时往往是指交流耦合。

“图1”
图1

退耦是指对电源采取进一步的滤波措施,去除两级间信号通过电源互相干扰的影响。耦合常数是指耦合电容值与第二级输入阻抗值乘积对应的时间常数。

退耦有三个目的

1、将电源中的高频纹波去除,将多级放大器的高频信号通过电源相互串扰的通路切断。

2、大信号工作时,电路对电源需求加大,引起电源波动,通过退耦降低大信号时电源波动对输入级/高电压增益级的影响。

3、形成悬浮地或是悬浮电源,在复杂的系统中完成各部分地线或是电源的协调匹配,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。

干扰的耦合方式

干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道对电控系统发生电磁干扰作用的。干扰的耦合方式无非是通过导线、空间、公共线等作用在电控系统上。

分析下来主要有以下几种。

直接耦合

这是干扰侵入最直接的方式,也是系统中存在最普遍的一种方式。

如干扰信号通过导线直接侵入系统而造成对系统的干扰。对这种耦合方式,可采用滤波去耦的方法有效地抑制电磁干扰信号的传入。

公共阻抗耦合

这也是常见的一种耦合方式,常发生在两个电路的电流有共同通路的情况。

公共阻抗耦合有公共地和电源阻抗两种。防止这种耦合应使耦合阻抗趋近于零,使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。

电容耦合

又称电场耦合或静电耦合,是由于分布电容的存在而产生的一种耦合方式。

电磁感应耦合

又称磁场耦合,是由于内部或外部空间电磁场感应的一种耦合方式,防止这种耦合的常用方法是对容易受干扰的器件或电路加以屏蔽。

辐射耦合

电磁场的辐射也会造成干扰耦合,是一种无规则的干扰。这种干扰很容易通过电源线传到系统中去。

另当信号传输线较长时,它们能辐射干扰波和接收干扰波,称为长线效应。

漏电耦合

所谓漏电耦合就是电阻性耦合,这种干扰常在绝缘降低时发生。

去耦电容一般容量比较大,也就是避免噪声耦合到其他部分的意思;旁路电容容量小,提供低阻抗的噪声回流路径。

其实这种说法也可以算没有什么大错误。但是查阅了相关资料,才发现其实decouple和bypass从根本上来说没有任何区别,两者在称谓上可以互换。两者的作用低俗一点说:当电源用。

所谓噪声其实就是电源的波动。电源波动来自于两个方面:电源本身的波动,负载对电流需求变化和电源系统相应能力的差别带来的电压波动。而去耦和旁路电容都是相对负载变化引起的噪声来说。

所以它们两个没有必要做区分。而且实际上电容值的大小,数量也是有理论根据可循的,如果随意选择,可能会在某些情况下遇到去耦电容(旁路)和分布参数发生自激振荡的情况。

所以真正意义上的去耦和旁路都是根据负载和供电系统的实际情况来说的,没有必要去做区分,也没有本质区别。

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