去耦电容、旁路电容”而你却时常分不清,到底它们是什么?

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在学习仿真的过程中,我们总是会遇到这两个词:“去耦电容、旁路电容”而你却时常分不清,到底它们是什么?

往下看,本期小编带你一起来解密去耦电路与旁路电路。

去耦电容和旁路电容是什么?

在电子电路中,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。

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。

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。

去耦电容器

高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10u或者更大。

具体原理:

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。从电路来说,总是存在驱动的源和被驱动的负载。

如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻,这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是耦合。

去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。去耦和旁路都可以看作滤波。去耦电容相当于电池,避免由于电流的突变而使电压下降,相当于滤纹波。去耦电容一般都很大,对更高频率的噪声,基本无效。旁路电容就是针对高频来的,也就是利用了电容的频率阻抗特性。

去耦电容在集成电路电源和地之间有两个作用:

(1)本集成电路的蓄能电容

(2)去除掉该器件的高频噪声干扰

去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用。对于同一电路来说,旁路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,而去耦电容也称退耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象。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。

去耦电容器

为带去耦电容器和不带去耦电容器(C1 和C2)情况下用于驱动 R-C 负载的缓冲电路。我们注意到,在不使用去耦电容器的情况下,电路的输出信号包含高频 (3.8MHz) 振荡。对于没有去耦电容器的放大器而言,通常会出现稳定性低、瞬态响应差、启动出现故障以及其它多种异常问题。

去耦电容器

电源线迹的电感将限制暂态电流。 去耦电容与器件非常接近,因此电流路径的电感很小。在暂态过程中,该电容器可在非常短的时间内向器件提供超大量的电流。 未采用去耦电容的器件无法提供暂态电流,因此放大器的内部节点会下垂(通常称为干扰)。无去耦电容的器件其内部电源干扰会导致器件工作不连续,原因是内部节点未获得正确的偏置。

《Cadence Sigrity高速信号仿真教程仿真实战视频教学》

新品仿真课程详细讲解了耦合与去耦过程

去耦电容器

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