關於去耦電容和旁路電容

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旁路電容不是理論概念，而是一個經常使用的實用方法，在50 -- 60年代，這個詞也就有它特有的含義，現在已不多用。電子管或者晶體管是需要偏置的，就是決定工作點的直流供電條件。例如電子管的柵極相對於陰極往往要求 加有負壓，為了在一個直流電源下工作，就在陰極對地串接一個電阻，利用板流形成陰極的對地正電位，而柵極直流接地，這種偏置技術叫做“自偏”，但是對(交 流)訊號而言，這同時又是一個負反饋，為了消除這個影響，就在這個電阻上並聯一個足夠大的點容，這就叫旁路電容。後來也有的資料把它引申使用於類似情況。

去耦電容在整合電路電源和地之間的有兩個作用：一方面是本整合電路的蓄能電容，另一方面旁路掉該器件的高頻雜訊。數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，它的並行共振頻率大約在7MHz左右，也就是說，對於 10MHz以下的雜訊有較好的去耦效果，對40MHz以上的雜訊幾乎不起作用。1μF、10μF的電容，並行共振頻率在20MHz以上，去除高頻雜訊的效果要好一些。每10片左右整合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捲起來的，這種捲起來的結構在高頻時表現為電感。要使用鉭電容或聚碳酸酯電容。去耦電容的選用並不嚴格，可按C=1/F，即10MHz取0.1μF，100MHz取 0.01μF。

一般來說，容量為uf級的電容，象電解電容或鉭電容，他的電感較大，諧振頻率較小，對低頻訊號通過較好，而對高頻訊號，表現出較強的電感性，阻抗較大，同時，大電容還可以起到局部電荷池的作用，可以減少局部的幹擾通過電源耦合出去;容量為0.001~0.1uf的電容，一般為陶瓷電容或雲母電容，電感小，諧振頻率高，對高頻訊號的阻抗較小，可以為高頻幹擾訊號提供一條旁路，減少外界對該局部的耦合幹擾

旁路是把前級或電源攜帶的高頻雜波或訊號濾除;去藕是為保正輸出端的穩定輸出(主要是針對器件的工作)而設的“小水塘”，在其他大電流工作時保證電源的波動範圍不會影響該電路的工作;補充一點就是所謂的藕合：是在前後級間傳遞訊號而不互相影響各級靜態工作點的元件

有源器件在開關時產生的高頻開關雜訊將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關雜訊在板上的傳播和將雜訊引導到地。

摘引自倫德全《電路板級的電磁相容設計》一文，該論文對雜訊耦和路徑、去耦電容和旁路電容的使用都講得不錯。請參閱。

從電路來說，總是存在驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大，驅動電路要把電容充電、放電，才能完成訊號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候，電流比較大，這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流，由於電路中的電感，電阻(特別是晶片管腳上的電感，會產生反彈)，這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種雜訊，會影響前級的正常工作。這就是耦合。

去耦電容就是起到一個電池的作用，滿足驅動電路電流的變化，避免相互間的耦合幹擾。

旁路電容實際也是去耦合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關雜訊提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據諧振頻率一般是 0.1u，0.01u等，而去耦合電容一般比較大，是10u或者更大，依據電路中分布參數，以及驅動電流的變化大小來確定。

1，耦合，有聯絡的意思。

2，耦合元件，尤其是指使輸入輸出產生聯絡的元件。

3，去耦合元件，指消除訊號聯絡的元件。

4，去耦合電容簡稱去耦電容。

5，例如，晶體管放大器發射極有一個自給偏壓電阻，它同時又使訊號產生壓降反饋到輸入端形成了輸入輸出訊號耦合，這個電阻就是產生了耦合的元件，如果在這個電阻兩端並聯一個電容，由於適當容量的電容器對交流訊號較小的阻抗(這需要計算)這樣就減小了電阻產生的耦合效應，故稱此電容為去耦電容。

去耦和旁路都可以看作濾波。正如ppxp所說，去耦電容相當於電池，避免由於電流的突變而使電壓下降，相當於濾紋波。具體容值可以根據電流的大小、期望的紋波大小、作用時間的大小來計算。去耦電容一般都很大，對更高頻率的雜訊，基本無效。旁路電容就是針對高頻來的，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串聯模型。在某個頻率，會發生諧振，此時電容的阻抗就等於其ESR。如果看電容的頻率阻抗曲線圖，就會發現一般都是一個V形的曲線。具體曲線與電容的介質有關，所以選擇旁路電容還要考慮電容的介質，一個比較保險的方法就是多並幾個電容。

我們在畫電路的交流等效圖時，認為電源的正負極是連在一起的。但是實際上中間還隔了一個電源內阻。在這裡並上一個合適的電容。就可以看成是真正的消除了電源內阻的影響，以至於前後級電路不會通過電源幹擾。

去耦電容是電路中防止前後級電路的幹擾訊號通過電源相互串擾，相當於濾波作用。

在電子電路中，去耦電容和旁路電容都是起到抗幹擾的作用，電容所處的位置不同，稱呼就不一樣了。

對於同一個電路來說，旁路(bypass)電容是把輸入訊號中的高頻雜訊作為濾除對象，把前級攜帶的高頻雜波濾除，而去耦(decoupling，也稱退耦)電容是把輸出訊號的幹擾作為濾除對象。

在供電電源和地之間也經常串連去耦電容，它有三個方面的作用：一是作為本整合電路的蓄能電容;二是濾除該器件產生的高頻雜訊，切斷其通過供電迴路進行傳播的通路;三是防止電源攜帶的雜訊對電路構成幹擾。

去耦電容由C1、C2、C3並聯分別承擔低頻、高頻交流成分濾波的任務。電解電容C1一般容量較大，在低頻時能提供好的通路，而在高頻時由於其寄生電感的存在阻抗將變大無法提供濾波通路，這裡取10uF;陶瓷電容C2由於其容量一般較小，所以在低頻時阻抗較大無法提供濾波通路，而在高頻時阻抗變小則會有很好的濾傳輸速率性，這裡取0.1uF;這樣可以看出C1、C2的濾傳輸速率性是互補的，需要同時利用才能得到較寬頻的有效濾波範圍。當然，如果需要更寬的濾波頻段還可用更多不同類型的電容並聯得到，如這裡的C3，取0.01uF。 電源線要儘可能寬，使阻抗降低，減小尖峰效應。去耦一定要好，數模電源

一定要分開，分別把高品質的陶瓷去耦電容儘可能近的接到各自引腳。這裡再介紹一下電源去耦電路參數的選擇：
?
C1的選擇：c1=K*I*tr/U,這裡

假設電源提供電流為I，則

K通常取10，是經驗比例。

參數含義見圖11。(抱歉，圖沾不上)

一般應用時取電容標稱值在計算值 附近就可以了。

C2的選擇：

C2為高頻陶瓷電容，一般在0.1uF以下取值。

旁路是把輸入訊號中的幹擾作為濾除對象，而去耦是把輸出訊號的幹擾作為濾除對象，防止幹擾訊號返回電源。這應該是他們的本質區別，不知道前面諸位仁兄為何不提這個。

所謂“去耦”的得名，前面已經說的非常清楚;

所謂“旁路”，就是給高頻雜訊一條低阻的釋放途徑。有點馬其諾防線的意思。

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