對于電路設計中的旁路電容和去耦電容到底有什么區(qū)別？

電容可以通交流隔直流，它是一種電荷存儲介質(zhì)，主要用于電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、濾波、補償、充放電、儲能、隔直流等電路中。對于電路設計中的旁路電容和去耦電容到底有什么區(qū)別?本文針對此問題進行相關介紹。

旁路電容

旁路電容的主要功能是產(chǎn)生一個能夠通過交流信號的分路，將噪聲干擾信號導入地。旁路電容一般用來減小對電源模塊的瞬態(tài)電流需求。如果PCB板上有很多集成電路、高速開關電路和具有長引線的電源，則應選擇大容量的電容。旁路電容是可將混有高頻電流和低頻電流的交流電中的高頻成分旁路濾掉的電容。對于同一個電路來說，旁路電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象，把前級攜帶的高頻雜波濾除，而去耦電容是把輸出信號的干擾作為濾除對象?？蓪⒒煊懈哳l電流和低頻電流的交流信號中的高頻成分旁路濾掉的電容，稱做旁路電容。旁路電容的主要功能是產(chǎn)生一個交流分路，達到一定頻率的高頻信號可直接通過旁路電容泄放掉，從而消去進入易感區(qū)的那些不需要的能量，即當混有高頻和低頻的信號經(jīng)過放大器被放大時，要求通過某一級時只允許低頻信號輸入到下一級，而不需要高頻信號進入，則在該級的輸入端加一個適當大小的接地電容，使較高頻率的信號很容易通過此電容被旁路掉，而低頻信號由于電容對它的阻抗較大而被輸送到下一級放大。

去耦電容

有源器件在開關時產(chǎn)生的噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件，將噪聲引導到地，以減少開關噪聲在板上的傳播。去耦電容相當于電池，避免由于電流的突變而使電壓下降，相當于濾紋波。具體容值可以根據(jù)電流的大小、期望的紋波大小、作用時間的大小來計算。去耦電容相對于旁路電容一般都比較大，對更高頻率的噪聲，基本無效。旁路電容就是針對高頻來的，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，高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般是0.1uF，0.01uF等，而去耦合電容一般比較大，在1uF,10uF或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)，以及驅(qū)動電流的變化大小來確定。

去偶和旁路的區(qū)別

去藕電容就是起到一個電池的作用，滿足驅(qū)動電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。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的泄防通道。高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般是0. 1uF，0. 01uF等，而去耦電容一般比較大，在1Uf,10uF或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)，以及驅(qū)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,這是他們的本質(zhì)區(qū)別。

去偶和旁路電容的選擇

去偶和旁路電容的大小需要根據(jù)噪聲頻率而定，不同容值的電容可以消除不同頻率的噪聲。在電路設計過程中，每個電容都存在等效串聯(lián)電感，如下圖中的L,工作頻率高于諧振頻率時，電容呈感性，會失去去偶和旁路效果。所以，要提高串聯(lián)諧振頻率，就要盡可能降低電容的等效串聯(lián)電感。電容值越小，諧振頻率越高，可以根據(jù)應用需求選擇合適的去偶和旁路電容。去偶電容和旁路電容盡量選擇串聯(lián)等效電阻低的電容，如下圖中的R，ESR（串聯(lián)等效電阻）越低，越容易把噪聲釋放到地消除。去偶和旁路電容盡量靠近芯片的引腳，電容的擺放和走線也直接影響到濾除干擾的效果。

電容實際等效圖

審核編輯：劉清