PCB设计中如何区分 滤波电容去耦电容旁路电容

Posted 2021-10-28 “逛丢一只鞋”

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• 旁路电容和去耦电容的区别

电容种类繁杂，但无论再怎么分类，其基本原理都是利用电容对交变信号呈低阻状态。

交变电流的频率f越高，电容的阻抗就越低。

旁路电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路;

去耦电容的主要功能是提供一个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地，加入去耦电容后电压的纹波干扰会明显减小;

滤波电容常用于滤波电路中。

对于理想的电容器来说，不考虑寄生电感和电阻的影响，那么在电容设计上就没有任何顾虑，电容的值越大越好。但实际情况却相差很远，并不是电容越大对高速电路越有利，反而小电容才能被应用于高频。

滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分，使输出的直流更平滑。
去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激，使放大器稳定工作。
旁路电容用在有电阻连接时，接在电阻两端使交流信号顺利通过。

旁路电容和去耦电容的区别

去耦：去除在器件切换时从高频器件进入到配电网络中的RF能量。去耦电容还可以为器件提供局部化的DC电压源，它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。

旁路：从元件或电缆中转移出不想要的共模RF能量。这主要是通过产生AC旁路消除无意的能量进入敏感的部分，另外还可以提供基带滤波功能(带宽受限)。

我们经常可以看到，在电源和地之间连接着去耦电容，它有三个方面的作用：

一是作为本集成电路的蓄能电容;

二是滤除该器件产生的高频噪声，切断其通过供电回路进行传播的通路;

三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。

去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用，电容所处的位置不同，称呼就不一样了。对于同一个电路来说，旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象，把前级携带的高频杂波滤除，而去耦(decoupling)电容也称退耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象。

数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是5μH。0.1μF的去耦电容有5μH的分布电感，它的并行共振频率大约在7MHz左右，也就是说，对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果，对40MHz以上的噪声几乎不起作用。1μF、10μF的电容，并行共振频率在20MHz以上，去除高频噪声的效果要好一些。每10片左右集成电路要加一片充放电电容，或1个蓄能电容，可选10μF左右。