STC89C52 -- 常用元器件

电容应用于电源电路，实现旁路、去耦、滤波和储能的作用。

1. 旁路。旁路电容视为本地器件提供能量存储的器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件放电。为尽量减少阻抗 ，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源引脚和地引脚，真能够很好的防治输入值过大而导致的地电位抬高和噪音。

2. 去耦。去耦又称解耦。从电路来说，总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要对电容充放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电，电阻（特别芯片引脚上的电感）会产生反弹，这种电流相对于正常状况来说实际上就是一种噪音，会影响前级的工作，这就是 耦合。

去耦合电容就是起点一个电池的作用，满足驱动电流的变化，避免相互的耦合干扰。将旁路电容和去耦电容结合起来更容易了理解。旁路电容也是去耦合的，指示旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开关噪音提供一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般是0.1uF 或者 0.01uF等，而一般耦合电容比较大，是10uF或者更大，须根据电路中的分布参数，以及驱动电流的变化大小来确定。

旁路是把输入信号的干扰作为滤波对象，而耦合电容是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。

3. 滤波。从理论上来说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也就越高。但是实际上超过1uF的电容大多为电解电容，有很大的电感成分，所以频率高了阻抗反而会增大。有时候会看到，电容较大的电容并联一个小电容，这时大电容通过低频，小电容通高频。电容的作用就是通高频阻低频 。电容越大低频越容易通过，电容越小高频越容易通过。集体用在滤波电路上，大电容（1000uF）滤低频，小电容（20pF）滤高频。也有人将滤波电容比作水塘，由于电容两端电压不会突变，由此可知，信号频率越高则衰减越大，可以形象的说电容像个水塘，不会因为几滴水的加入和蒸发而引起水量的变化。他把电压的变动转换成电流的变化，频率越高，峰值电流就越大，从而缓冲了电压。而滤波电容实际上就是充放电过程。

4. 储能。储能电容通过整流器收集电荷，并将储存的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值40~450 DC，电容值在220~150 000uF的铝电解电容器是较为常用的。根据不同的电源需求，器件有时会串联或者并联或其他组合形式，对于功率超过10 kw的电源，一般选用罐型螺旋端子电容器。

电容应用于信号电路，主要完成耦合、震荡/同步时间常数的作用。

1.耦合。举个例子来说，晶体管放大器发射机有一个自给偏压电阻，他同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入/输出信号耦合，这个电阻就是产生耦合的元件，如果在这个电阻上并联一个电容，由于适当容量的电容器对交流电有较小的阻抗，这样就减少了电阻产生耦合效应，故称此电容为去耦电容。

2.震荡/同步。包括RC、LC振荡器及晶体的负载电容都属于这一范畴。

3.时间常数。这就是常见的R、C串联构成积分电路。当输入信号加载输入端时，电容C上的电压逐渐上升，而其充电电流随着电压的上升而减小。

旁路电容的应用问题

嵌入式设计中，要求微处理器从耗电量很大的处理密集工作模式进入耗电量很小的空闲/休眠模式，这些转换极易容易引起线路损耗的急剧增加，增加的速率很高，达到20A/ms，甚至更快。

通常采用旁路电容来解决稳压器无法适应系统总高速器件引起的负载变化，以确保电源输出的稳定性及了良好的瞬态响应。旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低需在需求。就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件放电。为尽量减少阻抗 ，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源引脚和地引脚，真能够很好的防治输入值过大而导致的地电位抬高和噪音。

大容量和小容量的旁路电容都可能是必须的，有的甚至是多个陶瓷电容和钽电容。这样的组合能够解决上述负载电流是阶梯变化所带来的情况，而且还能提供足够的去耦以抑制电压和电流毛刺。在负载变化非常剧烈情况下，则需要三个或者更多个不同容量的电容，以保证在稳压器前提供足够的电流。快速的瞬态过程由高频小容量电容来抑制，中速的瞬态过程由低频大容量电容来抑制，剩下的就交给了稳压器来完成。另外记住一点，稳压器也要求电容尽量靠近电压输出端。