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【高速先生原创|EMC 系列】电容与 EMC
电容与 EMC(1)
一般我们的 pcb 板的器件有很多种类,但是值得特别关注的,很多人都会说是 BGA、
接口、IC、晶振之类,因为这些都是 layout 功能模块以及设计难点。然而数量上占绝对
优势的器件却是阻容器件,之前围殴阻抗时,对于电阻已经说了很多了,这次我们从
EMC 的角度来说说电容。有人肯定要问了:电容的主要作用是旁路、退耦和储能,和
EMC 有什么关系呢?下面就一一讨论电容不同功能时对整板 EMC 的作用。
首先来说说旁路电容。我们在原理图中看到很多类似于下面左边的图例,此时电容
起什么作用,对于整板的 EMC 有什么好处呢?众所周知,由于电源芯片本身的输出不
稳定,负载端对于电流需求的响应变化以及传输路径上的阻抗影响,不可避免的会引起
电压波动,产生电源噪声。电源线在传输的过程中难免也会携带电源噪声,因此在用电
端一般都会在电源入口处添加电容,来减弱噪声对于负载的影响,旁路电容的作用如下
面右边图例所示,对于直流电源而言,电容的阻抗是无穷大的,因此直流电源可以全部
供给 IC 芯片工作,对于交流部分的噪声而言,电容是一个低阻抗的通道,因此交流噪
声会接地,从而保证了芯片的稳定工作。
再来看退耦电容,实际上从电源芯片流向负载的电流并不是一个定值,当负载高速
工作时,需要的电流比较大,当负载低速工作时,电流需求比较小。负载需要的电流发
生变化时,电源芯片不能马上响应,此时负载两端的电压就会有变化,电容两端的电压
与负载两端的电压是一致的,也同时发生了变化,相应充放电,满足负载对电流的要求,
从而保证负载的电压不会有太大的变化,来保证负载的正常工作,如下图所示。退耦电
容的存在确保电源芯片不会在负载工作状态发生变化时,产生瞬时的尖峰电流,冲击整
作者:刘为霞 一博科技高速先生团队队员