电容总结

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电磁干扰EMI：去耦电容的应用。首先要介绍一下去耦电容的应用背景，这个背景就是电磁干扰，也就是“传说中”的EMI。举几个例子：冬天比较干燥的时候手触碰到电脑外壳、铁柜子等物品的时候会被点击，这就是“静电放电”现象，也称为ESD。老式的收音机和电视会出现杂音，这就是“快速瞬间群脉冲”的效果，也称之为 EFT。以前的老电脑，有的性能不是很好，带电热插拔优盘、移动硬盘等外围设备的时候，内部会产生一个百万分之一秒的电源切换，直接导致电脑出现蓝屏或者重启现象，就是热插拔的“浪涌”效果，称之为 Surge。电磁干扰的内容有很多，有些内容非常重要。这些问题大家不要认为是小问题，比如一个简单的静电放电，我们用手能感觉到的静电，可能已经达到 3KV 以上了，如果用眼睛能看得到的，至少是 5KV 了，只是因为这个电压虽然很高，能量却非常小，持续的时间非常短，因此不会对人体造成伤害。但是应用的这些半导体元器件就不一样了，一旦瞬间电压过高，就有可能造成器件的损坏。而且，即使不损坏也已经严重干扰到设备的正常使用了。基于以上的这些问题，就诞生了电磁兼容(EMC)这个名词。

去耦电容：

作用一：缓冲作用。当上电的瞬间，电流从电源处流下来的时候，不稳定，容易冲击电子器件，加个电容可以起到缓冲作用。就如同我们直接用水龙头的水浇地，容易冲坏花花草草。我们只需要在水龙头处加个水池，让水经过水池后再缓慢流进草地，就不会冲坏花草，起到有效的保护作用。

作用二：稳定作用。后级电子器件的功率大小都不一样，而器件正常工作的时候，所需电流的大小也不是一成不变的。比如后级有个器件还没有工作的时候，电流消耗是 100mA，突然它参与工作了，电流猛的增大到了 150mA，这个时候如果没有一个水缸的话，电路中的电压（水位）就会直接突然下降。而电路中有些电子元器件，必须高于一定的电压才能正常工作，电压太低就直接不工作了，这个时候水缸就必不可少了。电容会在这个时候把存储在里边的电量释放一下，稳定电压。电容的选取，第一个参数是耐压值的考虑。USB的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。第二个参数是电容容值，这个就需要根据经验来选取了，选取的时候，要看这个电容起作用的整套系统的功率消耗情况，如果系统耗电较大，波动可能比较大，那么容值就要选大一些，反之可以小一些。比如上边讲电容作用二的时候，电流从 100mA 突然增大到 150mA 的时候，其实即使加上这个电容，电压也会轻微波动，比如从 3.3V 波动到 3.2V，但是只要板子上的器件在电压 3.2V 以上也可以正常工作的话，这点波动是被容许的，但是如果不加或者加的很小，电压波动比较大，有些器件的工作就会不正常了。但是如果加的太大，占空间并且价格也高，所以这个地方电容的选取多参考经验。

比较小的电容(104)：它容值较小，是 0.1uF，也就是 100nF，是用来滤除高频信号干扰的。比如 ESD， EFT 等。初中学过电容的特性——可以通交流隔直流，但是电容的参数对不同频率段的干扰的作用是不一样的。这个 100nF 的电容，是前辈根据干扰的频率段，根据板子的参数，根据电容本身的参数所总结出来的一个值。也就是说，以后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。还有在所有的 IC 器件的 VCC 和 GND 之间，都会放一个 0.1uF 的高频去耦电容，特别在布板的时候，这个 0.1uF 电容要尽可能的靠近 IC，尽量很顺利的与这个 IC 的 VCC 和 GND 连到一起。