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单片机中去耦电容的应用

文章出处:网络整理 人气:发表时间:2021-07-29 04:59

首先来看图 3-1,这是上节课已经见过的 USB 接口和供电电路。

图 3-1  USB 接口和供电电路


图 3-1  USB 接口和供电电路


左边这张图,过了保险丝今后,接了一个 470uF 的电容 C16,右边这张图,颠末开关后,接了一个 100uF 的电容 C19,而且并联了一个 0.1uF 的电容 C10。个中 C16 和 C19 起到的浸染是一样的,C10 的浸染和他们两个纷歧样,我们先来先容这 2 个大一点的电容。

容值较量大的电容,理论上可以领略成水缸可能水池子,同时,各人可以直接把电流领略成水流,其实大自然万物的道理都是雷同的。

浸染一,缓冲浸染。当上电的瞬间,电流从电源处流下来的时候,不不变,容易攻击电子器件,加个电容可以起到缓冲浸染。就如同我们直接用水龙头的水浇地,容易冲坏花花卉草。我们只需要在水龙头处加个水池,让水颠末水池后再迟钝流进草地,就不会冲坏花卉,起到有效的掩护浸染。

浸染二,不变浸染。我们的一整套电路,悦博手机版,后级电子器件的功率巨细都纷歧样,而器件正常事情的时候,所需电流的巨细也不是一成稳定的。好比后级有个器件还没有事情的时候,电流耗损是 100mA,溘然它参加事情了,电流猛的增大到了 150mA,这个时候假如没有一个水缸的话,电路中的电压(水位)就会直接溘然下降,好比我们的 5V 电压溘然低落到 3V了。而我们系统中有些电子元器件,必需高于必然的电压才气正常事情,电压太低就直接不事情了,这个时候水缸就必不行少了。电容会在这个时候把存储在里边的电量释放一下,不变电压,虽然,随后前级的电流会实时把水缸布满的。

有了这个电容,可以说我们的电压和电流就会很不变了,不会发生大的颠簸。这种电容常用的有如图 3-2、图 3-3、图 3-4 所示三种:

图 3-2  铝电解电容


图 3-2  铝电解电容

图 3-3   钽电容

        

图 3-4  陶瓷电容


图 3-3   钽电容                                                图 3-4  陶瓷电容

这三种电容是最常用的三种,个中第一种个头大,占空间大,单元容量价值最自制,第 二种和第三种个头小,占空间小,机能一般也略好于第一种,可是价值也贵不少。虽然,除 了价值,尚有一些非凡参数,在通信要求高的场所也要思量许多,这里暂且不说。我们板子 上此刻用的是第一种,在同样的切合条件的耐压值和容值下,第一种 470uF 的电容不到一毛钱,而第二种和第三种大概要 1 块钱阁下了。

电容的选取,第一个参数是耐压值的思量。我们用的是 5V 系统,电容的耐压值要高于5V,一般推荐 1.5 倍到 2 倍即可,有些场所稍微再高点也可以。我们板子上用的是 10V 耐压的。第二个参数是电容容值,这个就需要按照履向来选取了,选取的时候,要看这个电容起浸染的整套系统的功率耗损环境,假如系统耗电较大,颠簸大概较量大,那么容值就要选大一些,反之可以小一些。

同学们刚开始设计电路也是要仿照别人,别人用多大本身也用多大,逐步积聚。好比咱上边讲电容浸染二的时候,电流从 100mA 溘然增大到 150mA 的时候,其实纵然加上这个电容,电压也会轻微颠簸,好比从 5V 颠簸到 4.9V,可是只要我们板子上的器件在电压 4.9V 以上也可以正常事情的话,这点颠簸是被容许的,可是假如不加可能加的很小,电压颠簸较量大,有些器件的事情就会不正常了。可是假如加的太大,占空间而且价值也高,所以这个处所电容的选取多参考履历。

我们再来看图 3-1 中的另一种电容 C10,它容值较小,是 0.1uF,也就是 100nF,是用来滤除高频信号滋扰的。好比 ESD,EFT 等。我们初中学过电容的特性——可以通交换隔直流,可是电容的参数对差异频率段的滋扰的浸染是纷歧样的。这个 100nF 的电容,是我们的前辈按照滋扰的频率段,按照板子的参数,按照电容自己的参数所总结出来的一个值。也就是说,今后各人在设计数字电路的时候,在电源处的去耦高频电容,直接用这个 0.1uF 就可以了,不需要再去计较和考量太多。

尚有一点,各人可以仔细调查我们的 KST-51 开拓板,在电路中需要较大电流供应的器件四周,会加一个大电容,好比在 1602 液晶左上角的 C18,接近单片机的 VCC 以及 1602液晶背光的 VCC,起到不变电压的浸染,而图 3-1 中的 C19 的实际位置也是放在了在左上角电机和蜂鸣器四周,因为它们所需的电流都较量大,并且事情时电流的颠簸也很大。尚有在所有的 IC 器件的 VCC 和 GND 之间,城市放一个 0.1uF 的高频去耦电容,出格在布板的时候,这个 0.1uF 电容要尽大概的接近 IC,只管很顺利的与这个 IC 的 VCC 和 GND 连到一起,这个各人先相识,细节今后再接头。

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