3.1 電磁干擾 EMI第一個知識點， 去耦電容的應用。 那首先要介紹一下去耦電容的應用背景， 這個背景就是電磁干擾， 也就是“傳說中” 的 EMI。1、 冬天的時候， 尤其是空氣比較乾燥的內陸城市， 很多朋友都有這樣的經歷， 手觸碰到電腦外殼、 鐵柜子等物品的時候會被電擊， 這就是“靜電放電” 現 ...
3.1 電磁干擾 EMI
第一個知識點， 去耦電容的應用。 那首先要介紹一下去耦電容的應用背景， 這個背景就
是電磁干擾， 也就是“傳說中” 的 EMI。
1、 冬天的時候， 尤其是空氣比較乾燥的內陸城市， 很多朋友都有這樣的經歷， 手觸碰
到電腦外殼、 鐵柜子等物品的時候會被電擊， 這就是“靜電放電” 現象， 也稱之為 ESD。
2、 不知道有沒有同學有這樣的經歷， 早期我們使用電鑽這種電機設備， 並且同時在聽
收音機或者看電視的時候， 收音機或者電視會出現雜音， 這就是“快速瞬間群脈衝” 的效果，
也稱之為 EFT。
3、 以前的老電腦， 有的性能不是很好， 帶電熱插拔優盤、 移動硬碟等外圍設備的時候，
內部會產生一個百萬分之一秒的電源切換， 直接導致電腦出現藍屏或者重啟現象， 就是熱插
拔的“浪涌” 效果， 稱之為 Surge 。
左邊這張圖， 過了保險絲以後， 接了一個 470uF 的電容 C16， 右邊這張圖， 經過開關後，
接了一個 100uF 的電容 C19， 並且並聯了一個 0.1uF 的電容 C10。 其中 C16 和 C19 起到的作
用是一樣的， C10 的作用和他們兩個不一樣， 我們先來介紹這 2 個大一點的電容。
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， 大家可以直接把電流理
解成水流， 其實大自然萬物的原理都是類似的。
作用一， 緩衝作用。 當上電的瞬間， 電流從電源處流下來的時候， 不穩定， 容易衝擊電
子器件， 加個電容可以起到緩衝作用。 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水池， 讓水經過水池後再緩慢流進草地， 就不會沖壞花草，
起到有效的保護作用。
作用二， 穩定作用。 我們的一整套電路， 後級電子器件的功率大小都不一樣， 而器件正
常工作的時候， 所需電流的大小也不是一成不變的。 比如後級有個器件還沒有工作的時候，
電流消耗是 100mA， 突然它參與工作了， 電流猛的增大到了 150mA， 這個時候如果沒有一
個水缸的話， 電路中的電壓（水位） 就會直接突然下降， 比如我們的 5V 電壓突然降低到 3V
了。 而我們系統中有些電子元器件， 必須高於一定的電壓才能正常工作， 電壓太低就直接不
工作了， 這個時候水缸就必不可少了。 電容會在這個時候把存儲在裡邊的電量釋放一下， 穩
定電壓， 當然， 隨後前級的電流會及時把水缸充滿的。
有了這個電容， 可以說我們的電壓和電流就會很穩定了， 不會產生大的波動。
電容的選取， 第一個參數是耐壓值的考慮。 我們用的是 5V 系統， 電容的耐壓值要高於
5V， 一般推薦 1.5 倍到 2 倍即可， 有些場合稍微再高點也可以。 我們板子上用的是 10V 耐壓
的。 第二個參數是電容容值， 這個就需要根據經驗來選取了， 選取的時候， 要看這個電容起
作用的整套系統的功率消耗情況， 如果系統耗電較大， 波動可能比較大， 那麼容值就要選大
一些， 反之可以小一些。
同學們剛開始設計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候， 電流從 100mA 突然增大到 150mA 的時候， 其實即使加上這個電
容， 電壓也會輕微波動， 比如從 5V 波動到 4.9V， 但是只要我們板子上的器件在電壓 4.9V 以
上也可以正常工作的話， 這點波動是被容許的， 但是如果不加或者加的很小， 電壓波動比較
大， 有些器件的工作就會不正常了。 但是如果加的太大， 占空間並且價格也高， 所以這個地
方電容的選取多參考經驗。
我們再來看圖 3-1 中的另一種電容 C10， 它容值較小， 是 0.1uF， 也就是 100nF， 是用來
濾除高頻信號干擾的。 比如 ESD， EFT 等。 我們初中學過電容的特性——可以通交流隔直流，
但是電容的參數對不同頻率段的干擾的作用是不一樣的。 這個 100nF 的電容， 是我們的前輩
根據干擾的頻率段， 根據板子的參數， 根據電容本身的參數所總結出來的一個值。 也就是說，
以後大家在設計數字電路的時候， 在電源處的去耦高頻電容， 直接用這個 0.1uF 就可以了，
不需要再去計算和考量太多。
還有一點， 大家可以仔細觀察我們的 KST-51 開發板， 在電路中需要較大電流供給的器
件附近， 會加一個大電容， 比如在 1602 液晶左上角的 C18， 靠近單片機的 VCC 以及 1602
液晶背光的 VCC， 起到穩定電壓的作用， 而圖 3-1 中的 C19 的實際位置也是放在了在左上角
電機和蜂鳴器附近， 因為它們所需的電流都比較大， 而且工作時電流的波動也很大。 還有在
所有的 IC 器件的 VCC 和 GND 之間， 都會放一個 0.1uF 的高頻去耦電容， 特別在布板的時
候， 這個 0.1uF 電容要儘可能的靠近 IC， 儘量很順利的與這個 IC 的 VCC 和 GND 連到一起，
這個大家先瞭解， 細節以後再討論。
這個程式 小燈會閃爍。晶振頻率是11.0592MHz。時鐘周期是1/11.0592us=90422秒。1秒=1000000us。
#include<reg52.h>
sbit LED = P0^0;
sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;
void main()
{
int i;
ENLED = 0;
ADDR3 = 1;
ADDR2 = 1;
ADDR1 = 1;
ADDR0 = 0;
while(1)
{
LED = 0;
for(i=0;i<30000;i++);
LED = 1;
for(i=0;i<30000;i++);
}
}
