高速電路去耦和旁路特性

什么是去耦和旁路？去耦和旁路可以防止能量從一個電路傳播到另一個電路上去，進而提高電源分配系統(tǒng)的質(zhì)量。

回顧前面章節(jié)的介紹，可知數(shù)字邏輯電路通常涉及兩個可能的狀態(tài)，“0”和“I”（參考圖3－1所示數(shù)字信號電平模型）。設置和檢查這兩個狀態(tài)是通過元件內(nèi)部的開關來實現(xiàn)的，它確定了該器件是否在邏輯“低”或邏輯“高”。這些邏輯元件確定某一狀態(tài)需要一定的時間間隔。為了保證狀態(tài)被穩(wěn)定地讀取，第3章引入了建立時間裕量和保持時間裕量，這兩個量防止了誤觸發(fā)，確保了信號的完整性。

但是，光有充足的保持時間是不夠的，結(jié)合第2章電磁兼容的相關知識，可以知道電路周圍，信號中存在著大量的電磁干擾和高頻輻射。如果增加高頻干擾，以上所講述的邏輯狀態(tài)也不能被邏輯元件正確識別。

引入耦合電容，利用電容的充電和放電這一基本特性，其目的是提供充足的動態(tài)電壓和電流。通過在電路走線和電源層上確保一個低阻抗電壓源來實現(xiàn)去耦，以至于使高頻干擾能從信號路徑有效地轉(zhuǎn)移出去，同時使低頻射頻（RF）能量相對地不受影響。

電容器常見的用途在前面的章節(jié)都有涉及。比如電容的濾波就在第2章中用于解決高速電路的電磁兼容問題。本章所要強調(diào)的電容的用途有去耦、旁路和體電容。

· 去耦：去除在元件切換時從高頻元件進入到電源分配網(wǎng)絡中的RF能量。去耦電容還

可以為元件提供局部化的直流電壓源，減少跨板浪涌電流的干擾。

·旁路：從元件或走線中轉(zhuǎn)移出不需要的共模RF能量。這主要是通過實現(xiàn)交流旁路消除無用的能量進入敏感的部分，另外還可以提供基帶濾波功能。

·體電容：信號引腳在最大電容負載狀態(tài)下同步切換時，用于保持元件里的直流電壓和電流恒定。還可以防止由元件產(chǎn)生的沖激電流“dI/dr”引起的電壓擊穿。

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