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淺談嵌入式設計電容的應用

嵌入式設計中,要求MCU從耗電量很大的處理密集型工作模式進入耗電量很少的空閑/休眠模式。這些轉換很容易引起線路損耗的急劇增加,增加的速率很高,達到20A/ms甚至更快。

通常采用旁路電容來解決穩壓器無法適應系統中高速器件引起的負載變化,以確保電源輸出的穩定性及良好的瞬態響應。旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件,它能使穩壓器的輸出均勻化,降低負載需求。就像小型可充電電池一樣,旁路電容能夠被充電,并向器件進行放電。為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負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大而導致的地電位抬高和噪聲。地彈是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。

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

還應記住一點,穩壓器也要求電容盡量靠近電壓輸出端。
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