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去耦电容和旁路电容的区别,终于有人说清楚了!

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去耦电容和旁路电容的定义
你们还在争论吗?


只要是设计过硬件电路的同学肯定对这两个词不陌生,但真正理解这两个概念的可能并不多。


一、名词定义:
旁路(bypass)电容:pass是通过的意思,bypass指从靠近的地方,从旁边通过。大路不走走小路,主路不走走辅路。所以, 旁路电容可以理解成把信号高频成分旁路掉的电容。

去耦(decoupling)电容:Coupling,是耦合的意思。如果系统A中出现的“事物”引起了系统B中一“事物”的出现,或者反之。这里“事物”指一些不希望出现的干扰信号,那么我们就说系统A与系统B出现了耦合。Decoupling,即是减弱耦合的意思。因此, 去耦电容是在电路中发挥去耦作用的电容。

我们经常提到像去耦、耦合、滤波等说法,是从电容器在电路中所发挥的具体功能的角度去称呼的,这些称呼属于同一个概念层次,而旁路则只是一种途径,一种手段,一种方法。


二、如何判断电路中的电容是去耦还是旁路?
比如以下电路图中的电容C1、C2、C3,你分得出谁是去耦电容,谁是旁路电容吗?


我们可以分别从电源模块、IC1、IC2角度来进行分析判断,在实际电路中进一步理解去耦电容和旁路电容。


1、电源模块角度
站在电源模块的角度,我们不希望电源模块自身的干扰传到下一级IC1中。下图显示了电源模块输出会含有高频噪声和低频纹波干扰。

为此在电源模块和IC1之间加入电容C1和C2,以滤除干扰信号。其中,C1采用大容值10uF,利用电容的充放电功能起到电池蓄能作用,满足IC1对驱动电流的需求,从而消除频率较低的纹波干扰。


而C2则往往采用小容值0.1uF,以滤除较高频段的噪声干扰。所以对于电源模块而言,C1发挥了滤除低频干扰和蓄能的功能,C2发挥了滤除高频干扰的功能,两者都是去耦电容。


2、IC1角度
站在IC1的角度,前级输入中除了需要的直流供电外还包含了高频和低频的干扰,IC1自然不希望干扰信号进入内部,所以C1和C2就提供了对地路径,将直流成分以外的信号通过C1和C2流向系统地。
所以对于IC1来说,C1和C2帮助它旁路掉干扰信号,属于旁路电容。


3、IC2角度
站在IC2角度,当IC1的输出信号传输到IC2系统中时,为防止IC1在工作中产生的高频干扰输入到IC2中,所以放置了电容C3来滤除干扰,因此对于IC2来说C3是旁路电容。
但此时如果再次站在IC1的角度,它不希望干扰耦合到IC2,C3此时又可以称为去耦电容。


总结C1、C2、C3如下:


是不是感觉两者没有区别了? 分析的角度不同,电容的叫法就会不同。所以具体叫什么不重要,能够解决问题才是关键。
回归主题,去耦电容和旁路电容的区别是什么?编者勉强地从两个方面做了区分以便大家理解,但仅供参考,因为两者并没有明确的区别界限。


三、去耦电容和旁路电容的2个主要区别


1、使用位置的区别:
去耦电容,强调使用在系统输出pin脚,用来滤除系统自身产生的干扰防止耦合到下一级系统;
旁路电容,强调使用在系统输入pin脚,用来滤除系统不需要的高频干扰信号。


2、使用的容值大小的区别:
去耦电容,一般是容值较大,基本在0.1uF以上,相对于直流分量来说,其他带有一定周期性波动的信号都可以认为是交流成分,在电源供电系统中,通常使用容值较大的电容,来滤除频率较低的纹波干扰,即去耦电容;
旁路电容,一般应用选值是比较小,基本都在0.1uF以下,电容容值越小,对高频信号的阻抗就越小,越容易给高频信号提供低阻抗路径流向GND。


结语:
对于电路中的旁路电容和去耦电容,倒不用太过于纠结与死磕。在自己的认知体系中灵活运用,能够解决问题才是根本。
小编在查阅资料时看到以下两段话都出现在各个大V的文章中, 您觉得哪句话是正确的?欢迎大家留言讨论。


A. 去耦就是旁路,旁路不一定是去耦
B. 旁路就是去耦,去耦不一定是旁路