從電路來說,總是存在驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大,驅動電路要把電容充電、放電,才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候,電流比較大,這樣驅動的電流就會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,會產生反彈),這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作。這就是耦合。
去藕電容就是起到一個電池的作用,滿足驅動電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。
旁路電容實際也是去藕合的,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,依據電路中分布參數,以及驅動電流的變化大小來確定。
旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象,而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象,防止干擾信號返回電源。這應該是他們的本質區別。
如何選擇耦合電容和旁路電容的參數
我們知道,電容越大,儲能越大,可他的時間參數也就越大,在低頻放大電路中,耦合電容同時還要考慮到一個“信號耦合量”的問題,即通過電容的交流信號的“流量”,所以一般都選擇的比較大,但太大的耦合電容由于它的時間常數大,高頻信號通不過,也會引起輸出波形畸變或使放大電路產生“飽和失真”,在高頻電路中一般都是放大高頻電壓信號,所以耦合電容一般取得小,有時幾PF就夠了。
旁路電容在放大電路中是作為交流信號的通道用,也是根據信號所通過的時間和“流量”來選擇的,低頻放大電路的旁路電容一般都選擇得較大,幾萬PF、幾千PF或幾百PF。高頻電路選擇得比較小,幾十或幾PF就夠了。
舉個列子,一個采用集電極輸出的共基極音頻電壓放大電路,要求直接推動電流放大電路,電壓放大管的射極旁路電容可取4700PF,集電極輸出耦合電容可取到20微法。如果這個電路只做中頻電壓放大,射極旁路電容取470PF就夠了,集電極耦合輸出0.1微法就夠了。
為什么低頻要考慮耦合電容的影響
我認為關于“高頻要考慮極間電容,低頻考慮耦合電容”是針對信號的失真與否來說的。引用《模擬電子技術基本教程》里的一段文字:”在放大電路中,由于耦合電容對于頻率足夠高的信號相當于短路,使信號幾乎無損失地通過;而對于低頻信號的容抗不可忽略,造成信號的損失;因而對信號構成了高通電路。與耦合電容相反,由于半導體管極間電容對于低頻信號的容抗很大,相當于開路;而當信號頻率高到一定程度時,極間電容將分流,導致信號的損失;因而,對信號構成了低通通路。“所以我歸納為:關于“高頻要考慮極間電容,低頻考慮耦合電容”是針對信號的失真與否來說的。
因為電容的容抗與頻率成反比,即頻率越低,容抗越大,這導致耦合電容阻礙低頻信號的通過。