鍍金池/ 教程/ 數(shù)據(jù)庫(kù)/ 3.2 單片機(jī)中去耦電容的應(yīng)用
2.1 單片機(jī)內(nèi)部資源(內(nèi)部結(jié)構(gòu))
5.1 單片機(jī)邏輯電路與邏輯運(yùn)算
6.1 C 語(yǔ)言數(shù)組
5.7 單片機(jī)數(shù)碼管的靜態(tài)顯示
4.8 單片機(jī) LED 流水燈程序[詳細(xì)]
6.7 單片機(jī)中斷的優(yōu)先級(jí)
5.2 單片機(jī)定時(shí)器介紹
1. 如何學(xué)習(xí)單片機(jī)
1.3 單片機(jī)學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備工作
4.3 C 語(yǔ)言基本運(yùn)算符
5.5 單片機(jī)中 LED 數(shù)碼管的介紹
2.6 第一個(gè)單片機(jī)程序(C 語(yǔ)言編寫)
3.5 單片機(jī)中 74HC138 三八譯碼器的應(yīng)用
3.2 單片機(jī)中去耦電容的應(yīng)用
6.4 單片機(jī)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示程序[帶解釋]
1.5 Keil uVision4簡(jiǎn)單使用教程
第一章問題匯總
1.2 如何學(xué)習(xí)單片機(jī)
4.4 C 語(yǔ)言 for 循環(huán)語(yǔ)句
6.5 單片機(jī)數(shù)碼管顯示消隱
單片機(jī)上的發(fā)光二極管(LED 燈)
5. 單片機(jī)定時(shí)器與數(shù)碼管基礎(chǔ)
5.3 單片機(jī)定時(shí)器的寄存器
5.6 單片機(jī)數(shù)碼管的真值表
6.2 C 語(yǔ)言 if 語(yǔ)句
3.3 三極管的的概念及其工作原理
4. C 語(yǔ)言基礎(chǔ)及流水燈的實(shí)現(xiàn)
點(diǎn)亮你的 LED 燈
4.6 C 語(yǔ)言函數(shù)的簡(jiǎn)單介紹
2.4 51單片機(jī)特殊功能寄存器和位定義
6.6 單片機(jī)中斷系統(tǒng)
3.1 電磁干擾 EMI
4.1 二進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制
4.5 C 語(yǔ)言 while 循環(huán)語(yǔ)句
3. 單片機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)
2.5 使用 Keil uVision 新建一個(gè)工程
1.4 單片機(jī)開發(fā)環(huán)境搭建--Keil uVision4安裝教程
4.7 單片機(jī)延時(shí)方法(Keil 軟件延時(shí))
6. 單片機(jī)的中斷與數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示
3.6 單片機(jī) LED 燈閃爍程序
6.3 C 語(yǔ)言 switch 語(yǔ)句
1.1 學(xué)習(xí)什么單片機(jī)
4.2 C 語(yǔ)言變量類型和范圍
5.4 單片機(jī)中定時(shí)器的應(yīng)用
2.7 將程序下載到單片機(jī)
3.4 單片機(jī)中三極管的應(yīng)用
2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)[配圖][超詳細(xì)]

3.2 單片機(jī)中去耦電容的應(yīng)用

首先來看圖3-1,這是上節(jié)課已經(jīng)見過的 USB 接口和供電電路。

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圖3-1 USB 接口和供電電路

左邊這張圖,過了保險(xiǎn)絲以后,接了一個(gè) 470 uF 的電容 C16,右邊這張圖,經(jīng)過開關(guān)后,接了一個(gè) 100 uF 的電容 C19,并且并聯(lián)了一個(gè) 0.1 uF 的電容 C10。其中 C16 和 C19 起到的作用是一樣的,C10 的作用和他們兩個(gè)不一樣,我們先來介紹這2個(gè)大一點(diǎn)的電容。

容值比較大的電容,理論上可以理解成水缸或者水池子,同時(shí),大家可以直接把電流理解成水流,其實(shí)大自然萬(wàn)物的原理都是類似的。

作用一,緩沖作用。當(dāng)上電的瞬間,電流從電源處流下來的時(shí)候,不穩(wěn)定,容易沖擊電子器件,加個(gè)電容可以起到緩沖作用。就如同我們直接用水龍頭的水澆地,容易沖壞花花草草。我們只需要在水龍頭處加個(gè)水池,讓水經(jīng)過水池后再緩慢流進(jìn)草地,就不會(huì)沖壞花草,起到有效的保護(hù)作用。

作用二,穩(wěn)定作用。我們的一整套電路,后級(jí)電子器件的功率大小都不一樣,而器件正常工作的時(shí)候,所需電流的大小也不是一成不變的。比如后級(jí)有個(gè)器件還沒有工作的時(shí)候,電流消耗是 100 mA,突然它參與工作了,電流猛的增大到了 150 mA,這個(gè)時(shí)候如果沒有一個(gè)水缸的話,電路中的電壓(水位)就會(huì)直接突然下降,比如我們的 5 V 電壓突然降低到 3 V了。而我們系統(tǒng)中有些電子元器件,必須高于一定的電壓才能正常工作,電壓太低就直接不工作了,這個(gè)時(shí)候水缸就必不可少了。電容會(huì)在這個(gè)時(shí)候把存儲(chǔ)在里邊的電量釋放一下,穩(wěn)定電壓,當(dāng)然,隨后前級(jí)的電流會(huì)及時(shí)把水缸充滿的。

有了這個(gè)電容,可以說我們的電壓和電流就會(huì)很穩(wěn)定了,不會(huì)產(chǎn)生大的波動(dòng)。這種電容常用的有如圖 3-2、圖3-3、圖3-4所示三種:

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圖3-2 鋁電解電容

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圖3-3 鉭電容

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圖3-4 陶瓷電容

這三種電容是最常用的三種,其中第一種個(gè)頭大,占空間大,單位容量?jī)r(jià)格最便宜,第 二種和第三種個(gè)頭小,占空間小,性能一般也略好于第一種,但是價(jià)格也貴不少。當(dāng)然,除 了價(jià)格,還有一些特殊參數(shù),在通信要求高的場(chǎng)合也要考慮很多,這里暫且不說。我們板子 上現(xiàn)在用的是第一種,在同樣的符合條件的耐壓值和容值下,第一種 470 uF 的電容不到一毛錢,而第二種和第三種可能要1塊錢左右了。

電容的選取,第一個(gè)參數(shù)是耐壓值的考慮。我們用的是 5 V 系統(tǒng),電容的耐壓值要高于 5 V,一般推薦1.5倍到2倍即可,有些場(chǎng)合稍微再高點(diǎn)也可以。我們板子上用的是 10 V 耐壓的。第二個(gè)參數(shù)是電容容值,這個(gè)就需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來選取了,選取的時(shí)候,要看這個(gè)電容起作用的整套系統(tǒng)的功率消耗情況,如果系統(tǒng)耗電較大,波動(dòng)可能比較大,那么容值就要選大一些,反之可以小一些。

同學(xué)們剛開始設(shè)計(jì)電路也是要模仿別人,別人用多大自己也用多大,慢慢積累。比如咱上邊講電容作用二的時(shí)候,電流從 100 mA 突然增大到 150 mA 的時(shí)候,其實(shí)即使加上這個(gè)電容,電壓也會(huì)輕微波動(dòng),比如從 5 V 波動(dòng)到 4.9 V,但是只要我們板子上的器件在電壓 4.9 V 以上也可以正常工作的話,這點(diǎn)波動(dòng)是被容許的,但是如果不加或者加的很小,電壓波動(dòng)比較大,有些器件的工作就會(huì)不正常了。但是如果加的太大,占空間并且價(jià)格也高,所以這個(gè)地方電容的選取多參考經(jīng)驗(yàn)。

我們?cè)賮砜磮D3-1中的另一種電容 C10,它容值較小,是 0.1 uF,也就是 100 nF,是用來濾除高頻信號(hào)干擾的。比如 ESD,EFT 等。我們初中學(xué)過電容的特性——可以通交流隔直流,但是電容的參數(shù)對(duì)不同頻率段的干擾的作用是不一樣的。這個(gè) 100 nF 的電容,是我們的前輩根據(jù)干擾的頻率段,根據(jù)板子的參數(shù),根據(jù)電容本身的參數(shù)所總結(jié)出來的一個(gè)值。也就是說,以后大家在設(shè)計(jì)數(shù)字電路的時(shí)候,在電源處的去耦高頻電容,直接用這個(gè) 0.1 uF 就可以了,不需要再去計(jì)算和考量太多。

還有一點(diǎn),大家可以仔細(xì)觀察我們的 KST-51 開發(fā)板,在電路中需要較大電流供給的器件附近,會(huì)加一個(gè)大電容,比如在 1602 液晶左上角的 C18,靠近單片機(jī)的 VCC 以及 1602 液晶背光的 VCC,起到穩(wěn)定電壓的作用,而圖3-1中的 C19 的實(shí)際位置也是放在了在左上角電機(jī)和蜂鳴器附近,因?yàn)樗鼈兯璧碾娏鞫急容^大,而且工作時(shí)電流的波動(dòng)也很大。還有在所有的 IC 器件的 VCC 和 GND 之間,都會(huì)放一個(gè) 0.1 uF 的高頻去耦電容,特別在布板的時(shí)候,這個(gè) 0.1uF 電容要盡可能的靠近 IC,盡量很順利的與這個(gè) IC 的 VCC 和 GND 連到一起,這個(gè)大家先了解,細(xì)節(jié)以后再討論。