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如何来选择电源滤波器?

更新时间:2021-06-01 09:02:37点击次数:243次
理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地.原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路。 那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容...

理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地.原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路。

那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR值,如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?

电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会相同,当然获取SFR值的途径有两个:

1)器件Data sheet,如22pf0402电容的SFR值在2G左右,

2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何测量S21?

知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB。

电容的本质是通交流,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好.但由于引线和PCB布线原因,实际上电容是电感和电容的并联电路,(还有电容本身的电阻,有时也不可忽略)这就引入了谐振频率的概念:ω=1/(LC)1/2

在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性.因而一般大电容滤低频波,小电容滤高频波这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高

至于到底用多大的电容,这是一个参考电容谐振频率

电容值 DIP (MHz) STM (MHz)
1.0μF 2.5 5
0.1μF 8 16
0.01μF 25 50
1000pF 80 160
100 pF 250 500
10 pF 800 1.6(GHz)

1. 电容对地滤波,需要一个较小的电容并联对地,对高频信号提供了一个对地通路。

2. 电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。

3. 理论上说电源滤波用电容越大越好,一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。

4. 可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段。

滤波电容的选取原则

经过整流桥以后的是脉动直流,波动范围很大。后面一般用大小两个电容;

大电容用来稳定输出,众所周知电容两端电压不能突变,因此可以使输出平滑;

小电容是用来滤除高频干扰的,使输出电压纯净;

电容越小,谐振频率越高,可滤除的干扰频率越高;

容量选择:

1)大电容,负载越重,吸收电流的能力越强,这个大电容的容量就要越大

2)小电容,凭经验,一般104即可。

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