?例如電子管的柵極相對于陰極往往要求加有負壓,爲了在一個直流電源下工作,就在陰極對地串接一個電阻,利用板流形成陰極的對地正電位,而柵極直流接地,這種偏置技術叫做“自偏”,但是對(交流)信號而言,這同時又是一個負反饋,爲了消除這個影響,就在這個電阻上並聯一個足夠大的點容,這就叫旁路電容。
去耦電容在集成电路电源和地之间的有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声,数字电路中典型的去耦電容值是0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是5μH。
0.1μF的去耦電容有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的電容,並行共振頻率在20MHz以上,去除高頻噪聲的效果要好一些,每10片左右集成電路要加一片充放電電容,或1個蓄能電容,可選10μF左右。
最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感,要使用钽电容或聚碳酸酯电容,去耦電容的选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。
一般來說,容量爲uf級的電容,象電解電容或钽電容,他的電感較大,諧振頻率較小,對低頻信號通過較好,而對高頻信號,表現出較強的電感性,阻抗較大,同時,大電容還可以起到局部電荷池的作用,可以減少局部的幹擾通過電源耦合出去。
容量爲0.001~0.1uf的電容,一般爲陶瓷電容或雲母電容,電感。C振頻率高,對高頻信號的阻抗較。梢誀懜哳l幹擾信號提供一條旁路,減少外界對該局部的耦合幹擾。
旁路是把前級或電源攜帶的高頻雜波或信號濾除;去藕是爲保證輸出端的穩定輸出(主要是針對器件的工作)而設的“小水塘”,在其他大電流工作時保證電源的波動範圍不會影響該電路的工作;補充一點就是所謂的藕合:是在前後級間傳遞信號而不互相影響各級靜態工作點的元件。
有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播,去耦電容的主要功能就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。
從電路來說,總是存在驅動的源和被驅動的負載,如果負載電容比較大,驅動電路要把電容充電、放電,才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候,電流比較大。
這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會産生反彈),這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作。這就是耦合。
去耦電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。旁路電容实际也是去耦合的,只是旁路電容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。
高频旁路電容一般比較小,根據諧振頻率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合電容一般比較大,是10u或者更大,依據電路中分布參數,以及驅動電流的變化大小來確定。