去耦電容和旁路電容的定義
你們還在爭論嗎?只要是設計過硬件電路的同學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A中出現的“事物”引起了系統B中一“事物”的出現,或者反之。這里“事物”指一些不希望出現的干擾信號,那么我們就說系統A與系統B出現了耦合。Decoupling,即是減弱耦合的意思。因此,去耦電容是在電路中發揮去耦作用的電容。
我們經常提到像去耦、耦合、濾波等說法,是從電容器在電路中所發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角度來進行分析判斷,在實際電路中進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發揮了濾除低頻干擾和蓄能的功能,C2發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入內部,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IC1的輸出信號傳輸到IC2系統中時,為防止IC1在工作中產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C1、C2、C3如下:
是不是感覺兩者沒有區別了?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鍵。回歸主題,去耦電容和旁路電容的區別是什么?編者勉強地從兩個方面做了區分以便大家理解,但僅供參考,因為兩者并沒有明確的區別界限。三、去耦電容和旁路電容的2個主要區別1、使用位置的區別:去耦電容,強調使用在系統輸出pin腳,用來濾除系統自身產生的干擾防止耦合到下一級系統;旁路電容,強調使用在系統輸入pin腳,用來濾除系統不需要的高頻干擾信號。2、使用的容值大小的區別: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為是交流成分,在電源供電系統中,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。結語:對于電路中的旁路電容和去耦電容,倒不用太過于糾結與死磕。在自己的認知體系中靈活運用,能夠解決問題才是根本。編者在查閱資料時看到以下兩段話都出現在各個大V的文章中,您覺得哪句話是正確的?歡迎大家留言討論。①、去耦就是旁路,旁路不一定是去耦②、旁路就是去耦,去耦不一定是旁路買電容,上華秋商城!三星、村田、AVX、TDK等原廠正品電容,價格實惠、快速發貨!
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