開關(guān)電源中旁路電容和去耦電容作用和區(qū)別

旁路電容和去耦電容作用和區(qū)別

一、旁路電容的作用 旁路電容是指在電路中并聯(lián)一個(gè)電容器，以提供一條低阻抗的通道，將高頻信號(hào)繞過(guò)某個(gè)電路元件。旁路電容可以用來(lái)濾除噪聲、提高信號(hào)的純度，以及提高電路的性能。具體而言，旁路電容的作用有以下幾個(gè)方面。

二、去耦電容的作用 去耦電容是指在電路中串聯(lián)一個(gè)電容器，以提供一個(gè)低阻抗的通道，將直流信號(hào)繞過(guò)電源或信號(hào)源。去耦電容可以用來(lái)消除直流偏置，提供穩(wěn)定的工作電壓，從而改善電路的性能。具體而言，去耦電容的作用有以下幾個(gè)方面。

三、旁路電容和去耦電容的區(qū)別 旁路電容和去耦電容在電路中的作用有一定的相似之處，但也存在一些不同之處。

總結(jié)起來(lái)，旁路電容主要用于高頻濾波和信號(hào)純度提升，去耦電容主要用于低頻濾波和直流偏置消除。它們的作用和放置位置、頻率范圍、輸入輸出關(guān)系、效果目標(biāo)等方面存在明顯的差異。

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

對(duì)于同一個(gè)電路來(lái)說(shuō)，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。

在供電電源和地之間也經(jīng)常連接去耦電容，它有三個(gè)方面的作用：一是作為本集成電路的蓄能電容;二是濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲，切斷其通過(guò)供電回路進(jìn)行傳播的通路;三是防止電源攜帶的噪聲對(duì)電路構(gòu)成干擾。

去耦電容和旁路電容的區(qū)別與聯(lián)系

旁路電容是把輸入信號(hào)中的干擾作為濾除對(duì)象，而去耦電容是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象，防止干擾信號(hào)返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。去耦電容相當(dāng)于電池，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(shí)間的大小來(lái)計(jì)算。去耦電容一般都很大，對(duì)更高頻率的噪聲，基本無(wú)效。旁路電容就是針對(duì)高頻來(lái)的，也就是利用了電容的頻率阻抗特性。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(lái)確定。

去耦電容(decoupling)也稱退耦電容，是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象。去耦電容在集成電路電源和地之間的有兩個(gè)作用：一方面是本集成電路的蓄能電容，另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲(c對(duì)高頻阻力小，將之瀉至GND)。

去耦電容和旁路電容的區(qū)別與聯(lián)系

去耦電容的充、放電作用使集成電路得到的供電電壓比較平穩(wěn)，減小了電壓振蕩現(xiàn)象;集成電路可以就近在各自的去耦電容器上吸收或釋放電流，不必通過(guò)電源線從較遠(yuǎn)的電源中取得電流，因此不會(huì)影響集成電路的速度;同時(shí)去耦電容器為集成電路的瞬態(tài)變化電流提供了各自就近的高頻通道，從而大大減小了向外的輻射噪聲并且相互之間沒(méi)有公共阻抗，因此抑制了共阻抗耦合。

由于去耦電容器在高頻時(shí)的阻抗將會(huì)減小到其自諧振頻率，因而可以有效地除去信號(hào)線中的高頻噪聲，同時(shí)相對(duì)于低頻來(lái)說(shuō)，對(duì)能量沒(méi)有影響，所以可在每一個(gè)集成電路的電源地腳之間加一個(gè)大小合適的去耦電容器。在選擇去耦電容器類型時(shí)，應(yīng)考慮哪些低電感的高頻電容器。如高頻性能好的多層陶瓷電容器或者獨(dú)石電容器。

數(shù)字電路中，當(dāng)電路從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種狀態(tài)時(shí)，就會(huì)在電源線上產(chǎn)生一個(gè)很大的尖峰電流，形成瞬變的噪聲電壓，會(huì)影響前級(jí)的正常工作。這就是耦合。對(duì)于噪聲能力弱、關(guān)斷時(shí)電流變化大的器件和ROM、RAM等存儲(chǔ)型器件，應(yīng)在芯片的電源線(Vcc)和地線(GND)間直接接入去耦電容。

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(shuō)，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(lái)的，這種卷起來(lái)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0.01μ。