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1. 旁路和去耦
先談兩個比較重要的概念：旁路電容(Bypass Capacitor)，去耦電容(Decoupling Capacitor)。
只要是設(shè)計過硬件電路的同學(xué)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。
Bypass:pass 是通過的意思，by pass 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。
Decoupling:Couple 一對，一雙。動詞引申為配對，連接的意思。如果系統(tǒng)A中出現(xiàn)的事物(信號)引起了系統(tǒng)B中一事物(信號)的出現(xiàn)，或者反過來，那么我們就說系統(tǒng)A與系統(tǒng)B出現(xiàn)了耦合(Coupling)。De coupling 即減弱這種耦合。
2. 電源旁路和去耦電路例子
下面我們看一個例子，直流電源 給芯片供電。
a. 如果電源受到了干擾 (可能通過220V市電進(jìn)入電源系統(tǒng)，一般為頻率比較高的信號)，那么干擾信號會通過Power 和IC之間的電源線傳導(dǎo)到IC，如果干擾過強(qiáng)可能導(dǎo)致IC芯片不能正常工作。在靠近電源輸出的位置加入一個電容C1，因為電容對直流呈開路，對交流呈低阻，頻率較高的干擾信號通過C1回流到地。本來會從IC走的干擾信號此時繞過IC直接到地了，所以我們稱C1為旁路電容 (Bypass Capacitor)，即把IC旁路掉了。
b. 現(xiàn)在的集成電路工作頻率一般比較高。當(dāng)IC瞬間啟動，或切換工作頻率時，會在供電導(dǎo)線上造成較大的電流波動。這種波動沿著導(dǎo)線反向傳導(dǎo)到電源后，會造成電源的波動。即IC 的波動耦合到了電源。當(dāng)在貼近IC的電源端口VCC放置一個電容C2后，我們知道電容有儲能的作用，可以給IC提供瞬時電流，減弱了IC 電流波動向電源的傳導(dǎo)。所以我們稱C2為去耦電容。
當(dāng)然我們會發(fā)現(xiàn)旁路電容C1同時也有去耦的作用，去耦電容 C2同時也有旁路的作用。
3. 理論和實踐的距離
回到我們開始那個令人困惑的問題。我們知道電容阻抗計算公式：
阻抗 Z=1/jωC
容抗 Xc=1/ωC=1/2πfC
容抗與頻率和電容值成反比，電容越大，頻率越高則容抗越小。那么0.1uF的電容容抗比0.01uF的小10倍。對某一頻率的干擾信號來說，如果能被容抗大的0.01uF的旁路掉，那么應(yīng)該更容易通過容抗更小的0.1uF的電容旁路。那多加一個0.01uF的電容不是有點兒浪費嗎？
現(xiàn)實的貼片電容由于引線，介質(zhì)的非理想性，在一個電容器件中存在電感特性，電阻特性。對于一個特定的電容，當(dāng)頻率低于某個值時元件呈容性，當(dāng)頻率高于此頻率時原件呈感性。這個頻率為此電容的自諧振頻率。當(dāng)我們用一個0.1uF 和一個0.01uF 的電容并聯(lián)時，相當(dāng)于拓寬了濾波頻率范圍。
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