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[導(dǎo)讀]旁路(bypass)電容:pass是通過的意思,bypass指從靠近的地方,從旁邊通過。大路不走走小路,主路不走走輔路。所以, 旁路電容可以理解成把信號高頻成分旁路掉的電容。

去耦電容和旁路電容的定義

你們還在爭論嗎?


只要是設(shè)計過硬件電路的同學(xué)肯定對這兩個詞不陌生,但真正理解這兩個概念的可能并不多。


一、名詞定義:

旁路(bypass)電容:pass是通過的意思,bypass指從靠近的地方,從旁邊通過。大路不走走小路,主路不走走輔路。所以, 旁路電容可以理解成把信號高頻成分旁路掉的電容。

去耦(decoupling)電容:Coupling,是耦合的意思。如果系統(tǒng)A中出現(xiàn)的“事物”引起了系統(tǒng)B中一“事物”的出現(xiàn),或者反之。這里“事物”指一些不希望出現(xiàn)的干擾信號,那么我們就說系統(tǒng)A與系統(tǒng)B出現(xiàn)了耦合。Decoupling,即是減弱耦合的意思。因此, 去耦電容是在電路中發(fā)揮去耦作用的電容。

我們經(jīng)常提到像去耦、耦合、濾波等說法,是從電容器在電路中所發(fā)揮的具體功能的角度去稱呼的,這些稱呼屬于同一個概念層次,而旁路則只是一種途徑,一種手段,一種方法。


二、如何判斷電路中的電容是去耦還是旁路?

比如以下電路圖中的電容C1、C2、C3,你分得出誰是去耦電容,誰是旁路電容嗎?

我們可以分別從電源模塊、IC1、IC2角度來進(jìn)行分析判斷,在實際電路中進(jìn)一步理解去耦電容和旁路電容。


1、電源模塊角度

站在電源模塊的角度,我們不希望電源模塊自身的干擾傳到下一級IC1中。下圖顯示了電源模塊輸出會含有高頻噪聲和低頻紋波干擾。

為此在電源模塊和IC1之間加入電容C1和C2,以濾除干擾信號。其中,C1采用大容值10uF,利用電容的充放電功能起到電池蓄能作用,滿足IC1對驅(qū)動電流的需求,從而消除頻率較低的紋波干擾。


而C2則往往采用小容值0.1uF,以濾除較高頻段的噪聲干擾。所以對于電源模塊而言,C1發(fā)揮了濾除低頻干擾和蓄能的功能,C2發(fā)揮了濾除高頻干擾的功能,兩者都是去耦電容。


2、IC1角度

站在IC1的角度,前級輸入中除了需要的直流供電外還包含了高頻和低頻的干擾,IC1自然不希望干擾信號進(jìn)入內(nèi)部,所以C1和C2就提供了對地路徑,將直流成分以外的信號通過C1和C2流向系統(tǒng)地。

所以對于IC1來說,C1和C2幫助它旁路掉干擾信號,屬于旁路電容。


3、IC2角度

站在IC2角度,當(dāng)IC1的輸出信號傳輸?shù)絀C2系統(tǒng)中時,為防止IC1在工作中產(chǎn)生的高頻干擾輸入到IC2中,所以放置了電容C3來濾除干擾,因此對于IC2來說C3是旁路電容。

但此時如果再次站在IC1的角度,它不希望干擾耦合到IC2,C3此時又可以稱為去耦電容。


總結(jié)C1、C2、C3如下:

是不是感覺兩者沒有區(qū)別了? 分析的角度不同,電容的叫法就會不同。所以具體叫什么不重要,能夠解決問題才是關(guān)鍵。

回歸主題,去耦電容和旁路電容的區(qū)別是什么?編者勉強地從兩個方面做了區(qū)分以便大家理解,但僅供參考,因為兩者并沒有明確的區(qū)別界限。


三、去耦電容和旁路電容的2個主要區(qū)別


1、使用位置的區(qū)別:

去耦電容,強調(diào)使用在系統(tǒng)輸出pin腳,用來濾除系統(tǒng)自身產(chǎn)生的干擾防止耦合到下一級系統(tǒng);

旁路電容,強調(diào)使用在系統(tǒng)輸入pin腳,用來濾除系統(tǒng)不需要的高頻干擾信號。


2、使用的容值大小的區(qū)別:

去耦電容,一般是容值較大,基本在0.1uF以上,相對于直流分量來說,其他帶有一定周期性波動的信號都可以認(rèn)為是交流成分,在電源供電系統(tǒng)中,通常使用容值較大的電容,來濾除頻率較低的紋波干擾,即去耦電容;

旁路電容,一般應(yīng)用選值是比較小,基本都在0.1uF以下,電容容值越小,對高頻信號的阻抗就越小,越容易給高頻信號提供低阻抗路徑流向GND。


結(jié)語:

對于電路中的旁路電容和去耦電容,倒不用太過于糾結(jié)與死磕。在自己的認(rèn)知體系中靈活運用,能夠解決問題才是根本。

小編在查閱資料時看到以下兩段話都出現(xiàn)在各個大V的文章中, 您覺得哪句話是正確的?歡迎大家留言討論。

A. 去耦就是旁路,旁路不一定是去耦

B. 旁路就是去耦,去耦不一定是旁路

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