去耦電容與旁路電容的異同點

首先了解以下幾個概念：

• 耦合，有聯(lián)系的意思。
• 耦合元件，尤其是指使輸入輸出產(chǎn)生聯(lián)系的元件。
• 去耦合元件，指消除信號聯(lián)系的元件。
• 去耦合電容簡稱去耦電容。

從電路來說，總是存在驅(qū)動的源和被驅(qū)動的負載。如果負載電容比較大，驅(qū)動電路要把電容充電、放電，才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候，電流比較大，這樣驅(qū)動的電流就會吸收很大的電源電流，由于電路中的電感，電阻（特別是芯片管腳上的電感，會產(chǎn)生反彈），這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲，會影響前級的正常工作。這就是 耦合 。

晶體管放大器發(fā)射極有一個自給偏壓電阻，它同時又使信號產(chǎn)生壓降反饋到輸入端形成了輸入輸出信號耦合，這個電阻就是產(chǎn)生了耦合的元件，如果在這個電阻兩端并聯(lián)一個電容，由于適當(dāng)容量的電容器對交流信號較小的阻抗，這樣就減小了電阻產(chǎn)生的耦合效應(yīng)，故稱此電容為 去耦電容 。

去耦電容與旁路電容的異同點

去耦和旁路都可以看作濾波。

旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。

去耦電容與旁路電容的作用

去藕電容就是起到一個電池的作用，滿足驅(qū)動電路電流的變化，避免由于電流的突變而使電壓下降，相當(dāng)于濾紋波。具體容值可以根據(jù)電流的大小、期望的紋波大小、作用時間的大小來計算。

旁路電容實際也是去藕合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是利用了電容的頻率阻抗特性。電容一般都可以看成一個RLC串聯(lián)模型。在某個頻率，會發(fā)生諧振，此時電容的阻抗就等于其ESR。如果看電容的頻率阻抗曲線圖，就會發(fā)現(xiàn)一般都是一個V形的曲線。具體曲線與電容的介質(zhì)有關(guān)，所以選擇旁路電容還要考慮電容的介質(zhì)，一個比較保險的方法就是多并幾個電容。

高頻旁路電容一般比較小 ，根據(jù)諧振頻率一般是0.1u，0.01u等，而 去耦合電容一般比較大 ，是10u或者更大，對更高頻率的噪聲，基本無效，其電容大小依據(jù)電路中分布參數(shù)，以及驅(qū)動電流的變化大小來確定。

去耦電容在集成電路電源和地之間的有以下幾個作用：

• 本集成電路的蓄能電容，
• 旁路掉該器件的高頻噪聲。
• 防止電源攜帶的噪聲對電路構(gòu)成干擾

濾波電容用在電源整流電路中，用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。

去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方，用來消除自激，使放大器穩(wěn)定工作。

旁路電容用在有電阻連接時，接在電阻兩端使交流信號順利通過。

容值的選擇

數(shù)字電路中典型的去耦電容值是0.1μF。這個電容的分布電感的典型值是5μH。0.1μF的去耦電容有5μH的分布電感，它的并行共振頻率大約在7MHz左右，也就是說，對于10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果，對40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。

1μF、10μF的電容，并行共振頻率在20MHz以上，去除高頻噪聲的效果要好一些。每10片左右集成電路要加一片充放電電容，或1個蓄能電容，可選10μF左右。最好不用電解電容，電解電容是兩層薄膜卷起來的，這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時表現(xiàn)為電感。要使用鉭電容或聚碳酸酯電容。

去耦電容的選用并不嚴格，可按C=1/F，即10MHz取0.1μF，100MHz取0.01μF。