什么是旁路電容?旁路電容和去耦電容有何區(qū)別?

兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體，中間夾一層不導(dǎo)電的絕緣介質(zhì)，這就構(gòu)成了電容。為增進(jìn)大家對(duì)電容的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)電容中的旁路電容予以介紹。通過本文，你將了解到什么是旁路電容、旁路電容和去耦電容的區(qū)別和作用。如果你對(duì)電容具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、旁路電容

可將混有高頻電流和低頻電流的交流電中的高頻成分旁路掉的電容，稱做“旁路電容”。 對(duì)于同一個(gè)電路來說，旁路(bypass)電容是把輸入信號(hào)中的高頻噪聲作為濾除對(duì)象，把前級(jí)攜帶的高頻雜波濾除，而去耦(decoupling，也稱退耦)電容是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象。

可將混有高頻電流和低頻電流的交流信號(hào)中的高頻成分旁路濾掉的電容，稱做“旁路電容”。

例如當(dāng)混有高頻和低頻的信號(hào)經(jīng)過放大器被放大時(shí)，要求通過某一級(jí)時(shí)只允許低頻信號(hào)輸入到下一級(jí)，而不需要高頻信號(hào)進(jìn)入，則在該級(jí)的輸入端加一個(gè)適當(dāng)大小的接地電容，使較高頻率的信號(hào)很容易通過此電容被旁路掉(這是因?yàn)殡娙輰?duì)高頻阻抗小)，而低頻信號(hào)由于電容對(duì)它的阻抗較大而被輸送到下一級(jí)放大

對(duì)于同一個(gè)電路來說，旁路(bypass)電容是把輸入信號(hào)中的高頻噪聲作為濾除對(duì)象，把前級(jí)攜帶的高頻雜波濾除，而去耦(decoupling，也稱退耦)電容是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象。

二、電源去耦電容電路有兩個(gè)作用

一方面是集成電路的蓄能電容，另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的去耦電容值是0.1μF。這個(gè)電容的分布電感的典型值是5nH。0.1μF的去耦電容有5nH的分布電感，它的并行共振頻率大約在7MHz左右，也就是說，對(duì)于10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果，對(duì)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(gè)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(shí)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(yán)格，可按C=1/F，即10MHz取0.1μF，100MHz取0.01μF。

三、旁路電容和去耦電容的區(qū)別和作用

旁路電容不是理論概念，而是一個(gè)經(jīng)常使用的實(shí)用方法，電子管或者晶體管是需要偏置的，就是決定工作點(diǎn)的直流供電條件。例如電子管的柵極相對(duì)于陰極往往要求加有負(fù)壓，為了在一個(gè)直流電源下工作，就在陰極對(duì)地串接一個(gè)電阻，利用板流形成陰極的對(duì)地正電位，而柵極直流接地，這種偏置技術(shù)叫做“自偏”，但是對(duì)(交流)信號(hào)而言，這同時(shí)又是一個(gè)負(fù)反饋，為了消除這個(gè)影響，就在這個(gè)電阻上并聯(lián)一個(gè)足夠大的點(diǎn)容，這就叫旁路電容。 一般來說，容量為uf級(jí)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(duì)低頻信號(hào)通過較好，而對(duì)高頻信號(hào)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的電感性，阻抗較大，同時(shí)，大電容還可以起到局部電荷池的作用，可以減少局部的干擾通過電源耦合出去;容量為0.001~0.1uf的電容，一般為陶瓷電容或云母電容，電感小，諧振頻率高，對(duì)高頻信號(hào)的阻抗較小，可以為高頻干擾信號(hào)提供一條旁路，減少外界對(duì)該局部的耦合干擾 旁路是把前級(jí)或電源攜帶的高頻雜波或信號(hào)濾除;去藕是為保正輸出端的穩(wěn)定輸出(主要是針對(duì)器件的工作)而設(shè)的“小水塘”，在其他大電流工作時(shí)保證電源的波動(dòng)范圍不會(huì)影響該電路的工作;補(bǔ)充一點(diǎn)就是所謂的藕合：是在前后級(jí)間傳遞信號(hào)而不互相影響各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)的元件 有源器件在開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個(gè)局部的直流電源給有源器件，以減少開關(guān)噪聲在板上的傳播和將噪聲引導(dǎo)到地。 從電路來說，總是存在驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大，驅(qū)動(dòng)電路要把電容充電、放電，才能完成信號(hào)的跳變，在上升沿比較陡峭的時(shí)候，電流比較大，這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會(huì)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(huì)產(chǎn)生反彈)，這種電流相對(duì)于正常情況來說實(shí)際上就是一種噪聲，會(huì)影響前級(jí)的正常工作。這就是耦合。 去耦電容就是起到一個(gè)電池的作用，滿足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。 旁路電容實(shí)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(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。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，依據(jù)電路中分布參數(shù)，以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來確定。

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