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控制,MCU相关技术文章单片机中去耦电容的作用是什么05 04

控制,MCU相关技术文章单片机中去耦电容的作用是什么

单片机中去耦电容在电路中的应用

首先来看图 1,这是 USB 接口和供电电路。

单片机中去耦电容的作用是什么

图 1 USB 接口和供电电路

左边这张图,过了保险丝以后,接了一个 470uF 的电容 C16,右边这张图,经过开关后,接了一个 100uF 的电容 C19,并且并联了一个 0.1uF 的电容 C10。其中 C16 和 C19 起到的作用是一样的,C10 的作用和他们两个不一样,我们先来介绍这 2 个大一点的电容。

容值比较大的电容,理论上可以理解成水缸或者水池子,同时,大家可以直接把电流理解成水流,其实大自然万物的原理都是类似的。

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。我们的一整套电路,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,比如我们的 5V 电压突然降低到 3V了。而我们系统中有些电子元器件,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,当然,随后前级的电流会及时把水缸充满的。

有了这个电容,可以说我们的电压和电流就会很稳定了,不会产生大的波动。

这三种电容是最常用的三种,其中第一种个头大,占空间大,单位容量价格最便宜,第 二种和第三种个头小,占空间小,性能一般也略好于第一种,但是价格也贵不少。当然,除 了价格,还有一些特殊参数,在通信要求高的场合也要考虑很多,这里暂且不说。我们板子 上现在用的是第一种,在同样的符合条件的耐压值和容值下,第一种 470uF 的电容不到一毛钱,而第二种和第三种可能要 1 块钱左右了。