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淺談嵌入式設(shè)計(jì)電容的應(yīng)用

嵌入式設(shè)計(jì)中,要求MCU從耗電量很大的處理密集型工作模式進(jìn)入耗電量很少的空閑/休眠模式。這些轉(zhuǎn)換很容易引起線路損耗的急劇增加,增加的速率很高,達(dá)到20A/ms甚至更快。

通常采用旁路電容來(lái)解決穩(wěn)壓器無(wú)法適應(yīng)系統(tǒng)中高速器件引起的負(fù)載變化,以確保電源輸出的穩(wěn)定性及良好的瞬態(tài)響應(yīng)。旁路電容是為本地器件提供能量的儲(chǔ)能器件,它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化,降低負(fù)載需求。就像小型可充電電池一樣,旁路電容能夠被充電,并向器件進(jìn)行放電。為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防止輸入值過(guò)大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地彈是地連接處在通過(guò)大電流毛刺時(shí)的電壓降。

應(yīng)該明白,大容量和小容量的旁路電容都可能是必需的,有的甚至是多個(gè)陶瓷電容和鉭電容。這樣的組合能夠解決上述負(fù)載電流或許為階梯變化所帶來(lái)的問(wèn)題,而且還能提供足夠的去耦以抑制電壓和電流毛刺。在負(fù)載變化非常劇烈的情況下,則需要三個(gè)或更多不同容量的電容,以保證在穩(wěn)壓器穩(wěn)壓前提供足夠的電流?焖俚乃矐B(tài)過(guò)程由高頻小容量電容來(lái)抑制,中速的瞬態(tài)過(guò)程由低頻大容量來(lái)抑制,剩下則交給穩(wěn)壓器完成了。

還應(yīng)記住一點(diǎn),穩(wěn)壓器也要求電容盡量靠近電壓輸出端。
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