MCU 芯片PIN腳附近為啥有時(shí)放置0.1uF的電容,有時(shí)放置0.01uF,

麥克風(fēng)電路的中為啥放置的是33pF呢?這些值是隨便選一個(gè)就可以嗎?

下圖一為AM3354的濾波電截起部分,圖二為麥克風(fēng)信號(hào)輸入端截起電路.

圖一

圖二

先給結(jié)論:放置電容的作用只有一個(gè),就是濾除外界干擾.

那么問題來了,濾除干擾一般不都是濾波電路嗎?比如RC濾波,LC濾波.一個(gè)電容并聯(lián)在電路中怎么濾波呢?如果干擾源是理想的,并聯(lián)一個(gè)電容肯定不能降低干擾電壓的幅度.(這里有一個(gè)誤區(qū),負(fù)載兩端的電壓不就是I*XC嗎?是的,電壓是等于這么多,但是XC不同時(shí),電流I會(huì)變,所以把干擾源當(dāng)成電流源不方便分析)

干擾信號(hào)一般分遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng),遠(yuǎn)場(chǎng)的信號(hào)一般是通過天線效應(yīng)接收到電路里的,天線效應(yīng)說簡(jiǎn)單一點(diǎn)就是,當(dāng)天線的尺寸和信號(hào)的波長(zhǎng)近似時(shí)(四分之一波長(zhǎng),例于單極子天線,半個(gè)波長(zhǎng),偶極子天線),產(chǎn)生諧振,將信號(hào)發(fā)射出去或接收到電路里來.實(shí)際的電路接收外界干擾在,大多可以看成是單極天線和偶極子天線的效果.

近場(chǎng)信號(hào)一般是耦合到電路里的,耦合又分為電感耦合,電容耦合,電阻耦合.

電感耦合 :類似于變壓器的初副線,比如兩個(gè)電感平行且靠得較近.

電容耦合: 電路板中的兩條平行導(dǎo)線.這種情況發(fā)生的較多.

電阻耦合: 串有電阻的一端已被干擾,經(jīng)過電阻后流到了信號(hào)的另一端.

天線是有等效阻抗的,這里主要想說的是電阻,純電阻,比如傳統(tǒng)的天線阻抗都是在50R左右,當(dāng)然50R是根據(jù)實(shí)際傳輸線的特征協(xié)定的,實(shí)際上就算是一個(gè)任意天線,在特定的頻率上也有阻抗,比如之前的文章關(guān)于NFC天線的測(cè)量,確實(shí)存在電阻,遠(yuǎn)場(chǎng)等效電路如下圖,近場(chǎng)的也與這個(gè)相似,就不多說了.

一個(gè)確定的電路中,R1為輸入阻抗,一般都較大,為方便分析,假設(shè)為開路,那么Vo的電壓為C1的阻抗與R3的分壓得到的值:

Vo= *Vi = *Vi

那么XC越小,Vo就越小.

再看電容的等效電路:

理想電容

實(shí)際等效電容

Xc=Resr+Xl+Xc

電容的阻抗與等效電阻,等效電感以及等效電容有關(guān).這些值可以從電容規(guī)格書中的阻抗頻率特性區(qū)線得到.要想Xc最小,就需要電容處于諧振的情況下,此時(shí)阻抗基本上為Resr.

那么基本結(jié)論是:

1)這個(gè)小電容是用來濾波的,至于是哪個(gè)頻段的干擾,需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況決定.如果是MCU,就需要濾除晶振的干擾,一般STM32有8MHz、16MHz、24MHz、32MHz等多種選擇.因此這個(gè)小電容一般選擇100nF.

2)如果是其它頻率,就需要選擇其它的電容,比如AM3354的頻率高達(dá)800MHZ,一般用400MHZ,所以用10nf,當(dāng)然封裝是用0402的,上面是0603的,會(huì)有一些偏差.但偏不大.

3)再看麥克風(fēng)處用的33PF,GSM系統(tǒng)一般采用900M和1800MHZ頻段,在2000MHZ附近.

4)多個(gè)電容并聯(lián)就諧振后的疊加.

5)封裝越小,諧振頻率越高,且電容的ESR是隨頻率變化而變化,如下圖33PF的ESR曲線.

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