去耦电容和旁路电容的区别.docx

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去耦电容和旁路电容的区别

去耦电容和旁路电容的区别

时间:

2006-09-01 来源:

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去耦电容和旁路电容的区别

   旁路电容不是理论概念，而是一个经常使用的实用方法，在50--60年代，这个词也就有它特有的含义，现在已不多用。

电子管或者晶体管是需要偏置的，就是决定工作点的直流供电条件。

例如电子管的栅极相对于阴极往往要求加有负压，为了在一个直流电源下工作，就在阴极对地串接一个电阻，利用板流形成阴极的对地正电位，而栅极直流接地，这种偏置技术叫做“自偏”，但是对（交流）信号而言，这同时又是一个负反馈，为了消除这个影响，就在这个电阻上并联一个足够大的点容，这就叫旁路电容。

后来也有的资料把它引申使用于类似情况。

   去耦电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。

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。

去耦电容的选用并不严格，可按C=1/F，即10MHz取0.1μF，100MHz取0.01μF。

   一般来说，容量为uf级的电容，象电解电容或钽电容，他的电感较大，谐振频率较小，对低频信号通过较好，而对高频信号，表现出较强的电感性，阻抗较大，同时，大电容还可以起到局部电荷池的作用，可以减少局部的干扰通过电源耦合出去；容量为0.001~0.1uf的电容，一般为陶瓷电容或云母电容，电感小，谐振频率高，对高频信号的阻抗较小，可以为高频干扰信号提供一条旁路，减少外界对该局部的耦合干扰

   旁路是把前级或电源携带的高频杂波或信号滤除；去藕是为保正输出端的稳定输出（主要是针对器件的工作）而设的“小水塘”，在其他大电流工作时保证电源的波动范围不会影响该电路的工作；补充一点就是所谓的藕合：

是在前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点的元件

   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。

去耦电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。

摘引自伦德全《电路板级的电磁兼容设计》一文，该论文对噪声耦和路径、去耦电容和旁路电容的使用都讲得不错。

请参阅。

  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（特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹），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。

  去耦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。

旁路电容实际也是去耦合的，只是旁路电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，依据电路中分布参数，以及驱动电流的变化大小来确定。

回复：

xuyu的见解很好发布时间：

2006-01-15作者：

rual

去藕电容的作用在IC上的作用:

1蓄能;2消除高频噪声

回复：

tzl兄精辟！

发布时间：

2006-01-16作者：

Kongmo

tzl兄的论述很精辟，从根本上揭示了“耦合”这个常见词的概念，不知可否再从各典型应用上做个详解！

谢谢！

回复：

转贴发布时间：

2006-01-18作者：

keenfang

提供情况，供参考

旁路电容不是理论概念，而是一个经常使用的实用方法，在50--60年代，这个词也就有它特有的含义，现在已不多用。

电子管或者晶体管是需要偏置的，就是决定工作点的直流供电条件。

例如电子管的栅极相对于阴极往往要求加有负压，为了在一个直流电源下工作，就在阴极对地串接一个电阻，利用板流形成阴极的对地正电位，而栅极直流接地，这种偏置技术叫做“自偏”，但是对（交流）信号而言，这同时又是一个负反馈，为了消除这个影响，就在这个电阻上并联一个足够大的点容，这就叫旁路电容。

后来也有的资料把它引申使用于类似情况。

回复：

高Q电容发布时间：

2006-01-18作者：

郑

高Q电容就是高品质因数，低ESR值的电容，一般应用于高频电路中要求比较高或功率比较大的场合。

需要电容资料可以找我。

zhengsp2008@

回复：

关于“用电感或四分之一高阻抗线作去耦电路的”发布时间：

2005-09-27作者：

pengq318

请bowl查看传输线相关的理论和高频部分的阻抗匹配问题，在手机的高频前端设计中充分使用到你所说的情况

回复：

故名思意发布时间：

2005-09-29作者：

凌宇清辉

去掉藕合干扰的电容

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高手真多！

发布时间：

2005-10-03作者：

Music.Y

大长见识

回复：

好!

发布时间：

2005-10-24作者：

liao456

各位仁兄好啊

我看过之后真是大长见识,

多谢各位兄弟了.

回复：

Thanks发布时间：

2005-10-26作者：

scen

非常感谢，获益非浅

回复：

leezhaozhuo的比较经典发布时间：

2005-10-26作者：

蓝光宏

很同意leezhaozhuo的观点。

举个简单例子说一下，旁路电容一般接到晶体管射极电阻Re上，为的是降低输入信号高频分量的影响，最终达到稳定静态工作点的作用！

感觉去耦电容有点谐振的味道

回复：

我來說兩句.发布时间：

2005-03-31作者：

xuyu

去耦电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。

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。

去耦电容的选用并不严格，可按C=1/F，即10MHz取0.1μF，100MHz取0.01μF。

回复：

高手如云啊发布时间：

2005-04-06作者：

闲云

谢谢各位大侠了，我正为此概念烦恼，现在恍然醒悟。

回复：

呵呵发布时间：

2005-05-26作者：

笑男

高见！

回复：

同意发布时间：

2005-06-02作者：

gauchy

同意leezhaozhuo的观点

回复：

倍频问题发布时间：

2005-07-11作者：

burtchen

我在做emc的过程中,发现fpga的工作频率5倍频辐射比较大,后来改进后,发现其4倍频也超标,5倍频降下来了,请各位指教,相应的倍频怎么样减低emi

回复：

个人看法发布时间：

2005-07-16作者：

apnk

一般来说，容量为uf级的电容，象电解电容或钽电容，他的电感较大，谐振频率较小，对低频信号通过较好，而对高频信号，表现出较强的电感性，阻抗较大，同时，大电容还可以起到局部电荷池的作用，可以减少局部的干扰通过电源耦合出去；容量为0.001~0.1uf的电容，一般为陶瓷电容或云母电容，电感小，谐振频率高，对高频信号的阻抗较小，可以为高频干扰信号提供一条旁路，减少外界对该局部的耦合干扰

回复：

孤独求败同志：

发布时间：

2005-07-18作者：

无名

孤独求败同志的观点颇具新意，很有见地，顶！

回复：

去耦电路发布时间：

2005-07-18作者：

bowl

问各位高手一个低级的问题我曾经见到过用电感或四分之一高阻抗线作去耦电路的，，，不知道实现原理是什么啊，，

回复：

高Q值电容？

发布时间：

2005-08-11作者：

谷寒

请问各位高手，什么是高Q值的电容，有什么作用啊？

回复：

即将交流信号接地虑掉。

发布时间：

2005-08-12作者：

prince

为了不影响交流信号会影响工作性能的器件，所以要加电容，也就是滤波。

我个人理解。

回复：

汗！

发布时间：

2005-08-12作者：

wangshy

如果去藕与旁路是根据电容大小区分的话，上面的意见刚好和伦德全的文章里相反。

还是leezhaozhuo说的对吧。

不过这似乎不重要，知道他们都是滤波用的就好了

回复：

即滤波发布时间：

2005-08-13作者：

王天

所谓去耦：

就是滤去电路中的谐波。

回复：

高Q值发布时间：

2005-08-15作者：

unlessf

Q好象就是电容品质吧,计算公式是电容容量和阻抗的比值来算的

回复：

回复：

高Q值电容？

发布时间：

2005-08-15作者：

高手

应该先搞清楚什么是Q值！

Q值实际上是在振荡电路中描述回路损耗大小的一项指标，具体公式见康华光模电（第4版）p403.具体电容值要根据电感和要求的频率来求得。

回复：

好发布时间：

2005-08-17作者：

SHIYE

说的比较经典

回复：

支持LEEZHAOZHUO大侠发布时间：

2005-08-22作者：

Ahoi

很好，旁路是把前级或电源携带的高频杂波或信号滤除；去藕是为保正输出端的稳定输出（主要是针对器件的工作）而设的“小水塘”，在其他大电流工作时保证电源的波动范围不会影响该电路的工作；补充一点就是所谓的藕合：

是在前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点的元件，

回复：

可以按字理解发布时间：

2004-11-04作者：

yin

去：

消除，去掉。

耦：

耦合，不是辐射。

回复：

请进一步解释发布时间：

2004-11-05作者：

grey

耦合这个词现在用的很多，它具体指什么，有相关书籍可以参考吗？

回复：

个人观点发布时间：

2004-11-08作者：

alex

我的理解是去除信号中的高频分量。

例如，在vcc引脚上通常并联一个去藕电容，这样交流分量就从这个电容接地。

我的理解，我也是初学者，赫赫

回复：

88发布时间：

2004-11-09作者：

liang

去耦电容是电路中防止前后级电路的干扰信号通过电源相互串扰，相当于滤波作用。

回复：

耦合与去耦合发布时间：

2004-11-09作者：

tzl

1，耦合，有联系的意思。

2，耦合元件，尤其是指使输入输出产生联系的元件。

3，去耦合元件，指消除信号联系的元件。

4，去耦合电容简称去耦电容。

5，例如，晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻，它同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合，这个电阻就是产生了耦合的元件，如果在这个电阻两端并联一个电容，由于适当容量的电容器对交流信号较小的阻抗（这需要计算）这样就减小了电阻产生的耦合效应，故称此电容为去耦电容。

回复：

Decouplingcapacitor发布时间：

2004-11-11作者：

丛书

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。

去耦电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。

摘引自伦德全《电路板级的电磁兼容设计》一文，该论文对噪声耦和路径、去耦电容和旁路电容的使用都讲得不错。

请参阅。

回复：

两点:

发布时间：

2004-11-12作者：

Joshua

直流断路,交流短路.

回复：

去耦发布时间：

2004-11-15作者：

DTYF

防止信号（包括干扰信号）通过电源线耦合，就在电路或器件的电源引脚附近加一电容

回复：

谢谢发布时间：

2004-11-15作者：

grey

非常感谢各位大虾的讲解，小弟受益匪浅。

回复：

多谢了发布时间：

2004-11-22作者：

蚂蚁

多谢了

回复：

去耦发布时间：

2004-11-25作者：

独孤求败

我们在画电路的交流等效图时，认为电源的正负极是连在一起的。

但是实验上中间还隔了一个电源内阻。

在这里并上一个合适的电容。

就可以看成是真正的消除了电源内阻的影响，以至于前后级电路不会通过电源干扰。

我也是初学者。

回复：

可怕发布时间：

2005-04-29作者：

leezhaozhuo

虽然PPXP说的不错，但是我还是要补充一点。

旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。

这应该是他们的本质区别，不知道前面诸位仁兄为何不提这个。

所谓“去耦”的得名，前面的诸兄已经说的非常清楚；

所谓“旁路”，就是给高频噪声一条低阻的释放途径。

有点马其诺防线的意思。

回复：

应该是电源的低阻抗发布时间：

2005-06-19作者：

cbl

旁路电容器获去耦电容器火腿欧电容器的作用实际上是尽可能的降低电源在电路工作频段内的阻抗，防止由电源的“高阻抗”而产生的有害的耦合。

回复：

这里太好了！

发布时间：

2005-07-25作者：

显而易见

我是一个在深圳工作的做硬件的实习生。

有许多不明白的地方都可以在这里找到答案。

真心的感谢各位前辈。

是你们让文明得到了传承和延续。

回复：

去耦电容的选择发布时间：

2005-07-26作者：

青蓝过客

我们一般是如何选择去耦电容的容值及电容的种类和数量的

回复：

thanks发布时间：

2005-07-30作者：

吴呵呵

thanks

回复：

从我的文章里摘下来的发布时间：

2005-08-24作者：

偶尔上上网

去耦电容由C1、C2、C3并联分别承担低频、高频交流成分滤波的任务。

电解电容C1一般容量较大，在低频时能提供好的通路，而在高频时由于其寄生电感的存在阻抗将变大无法提供滤波通路，这里取10uF；陶瓷电容C2由于其容量一般较小，所以在低频时阻抗较大无法提供滤波通路，而在高频时阻抗变小则会有很好的滤波特性，这里取0.1uF；这样可以看出C1、C2的滤波特性是互补的，需要同时利用才能得到较宽频的有效滤波范围。

当然，如果需要更宽的滤波频段还可用更多不同类型的电容并联得到，如这里的C3，取0.01uF。

电源线要尽可能宽，使阻抗降低，减小尖峰效应。

去耦一定要好，数模电源

一定要分开，分别把高质量的陶瓷去耦电容尽可能近的接到各自引脚。

这里再介绍一下电源去耦电路参数的选择：

C1的选择：

假设电源提供电流为I，则

K通常取10，是经验比例。

参数含义见图11。

（抱歉，图沾不上）

一般应用时取电容标称值在计算值附近就可以了。

C2的选择：

C2为高频陶瓷电容，一般在0.1uF以下取值。

回复：

电源去耦电路参数的选择发布时间：

2005-08-24作者：

偶尔上上网

这里再介绍一下电源去耦电路参数的选择：

C1的选择：

c1=K*I*tr/U,这里

假设电源提供电流为I，则

K通常取10，是经验比例。

参数含义见图11。

（粘不上）

一般应用时取电容标称值在计算值附近就可以了。

C2的选择：

C2为高频陶瓷电容，一般在0.1uF以下取值。

回复：

补充发布时间：

2005-08-25作者：

偶尔上上网

这里再介绍一下电源去耦电路参数的选择：

C1的选择：

c1=K*I*tr/U,这里

假设电源提供电流为I，tr为brust时间，即电压变化稳定前后的时间。

K通常取10，是经验比例。

参数含义见图11。

（粘不上）

一般应用时取电容标称值在计算值附近就可以了。

C2的选择：

C2为高频陶瓷电容，一般在0.1uF以下取值。

回复：

不错发布时间：

2005-08-27作者：

小张的哲学

leezhaozhuo说的太好了,一语中的

回复：

太好了发布时间：

2005-08-30作者：

wisons

我能得到这么多高手的指点。

谢谢

回复：

真的收益非浅啊发布时间：

2005-11-13作者：

jrtp

真的收益非浅，但作为一个菜鸟的我总不知道这样得知线路中信号的频率是多少啊，这样的话选电容就有些迷茫了啊，还请高手亮招啊！

！

！

！

回复：

好啊!

发布时间：

2005-11-13作者：

king2008

看到xuyu兄的回复感觉很好，学到了很多东西啊，小弟谢了。

回复：

太好了发布时间：

2005-11-15作者：

sgxlong

在这里!

让我把心中的不解,都解开了

非常感谢各位仁兄.

回复：

good值得学习发布时间：

2005-11-15作者：

文子

不错不错可以理解

回复：

good发布时间：

2005-11-15作者：

文子

很好但是我还是怎么看懂

回复：

很好,学习中!

!

发布时间：

2005-11-17作者：

sillboy

解说得太好了,逛学!

回复：

都是抗干扰发布时间：

2005-11-17作者：

Apollo

都是起抗干扰的作用，只不过旁路电容在输入端，去耦电容在输出端而已。

小弟意见。

回复：

怎样获得伦德全《电路板级的电磁兼容设计》?

发布时间：

2004-12-30作者：

木剑

请问Decouplingcapacitor大侠，哪里有伦德全《电路板级的电磁兼容设计》?

回复：

伦德全《电路板级的电磁兼容设计》发布时间：

2005-01-04作者：

apple

在GOOGLE上可以搜索到

回复：

去耦发布时间：

2005-01-09作者：

fujfneg

有源器件开关时产生高频开关噪声源电源线传播，去耦电容的主要功能是提供一个局部直流电源给有源器件及提供一个回路以滤除噪声。

常用陶瓷电容去耦，其值取决于最快信号的上升和下降时间。

回复：

去耦与旁路发布时间：

2005-01-25作者：

刀客

去耦电容与旁路电容怎麽区分，两个是一个慨念吗？

回复：

去藕和旁路发布时间：

2005-01-28作者：

ppxp

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（特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹），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。

旁路电容实际也是去藕合的，只是旁路电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，依据电路中分布参数，以及驱动电流的变化大小来确定。

回复：

电容如何取值？

发布时间：

2005-01-31作者：

吉吉

我看到的去耦电容一般都是0.1u或10u的，是经验值？

还是有什么其他的方法来确定？

回复：

去耦，旁路电容值的选择发布时间：

2005-02-01作者：

eagle

去耦和旁路都可以看作滤波。

正如ppxp所说，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。

具体容值可以根据电流的大小、期望的纹波大小、作用时间的大小来计算。

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。

电容一般都可以看成一个RLC串联模型。

在某个频率，会发生谐振，此时电容的阻抗就等于其ESR。

如果看电容的频率阻抗曲线图，就会发现一般都是一个V形的曲线。

具体曲线与电容的介质有关，所以选择旁路电容还要考虑电容的介质，一个比较保险的方法就是多并几个电容。

回复：

从数学角度来说就是发布时间：

2005-02-04作者：

蕾打动了

通过可逆变换将矩阵对角化

回复：

真是高手云集发布时间：

2005-02-17作者：

vicky

真是高手云集，在下受益匪浅。

我同意PPXP的说法

回复：

Decouplingcapacitor发布时间：

2005-02-18作者：

Andy

将高频噪音引导到地.

回复：

请教eaqle发布时间：

2005-02-18作者：

liuwz

电容大相当于低通，为什么对更高频率的噪声无效？

回复：

对xuyu部分观点的疑惑发布时间：

2005-07-01作者：

赵路

xuyu说的有道理，只是有些地方我不明白：

“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。

”－－不明白为何说10uF的电容去除高频噪声的效果比0.1uF更好！

回复：

胆小鬼发布时间：

2005-08-07作者：

forrest

请问在电路中加去耦电容时，用考虑容抗匹配之类的问题吗？

回复：

不明白！

发布时间：

2005-08-08作者：

吻血

leezhaozhuo说的“旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象”我想不通啊，觉得改成“旁路是把输"出"信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输"入"信号的干扰作为滤除对象”我能理解啊，能不能说清楚点儿啊，谢谢。

回复：

RE:

电容大相当于低通，为什么对更高频率的噪声无效？

发布时间：

2005-09-08作者：

偶尔上上网

电容是个隔直通交的器件，这在高中就学过的。

她的阻抗是1/（2*3.14*f*c），很显然，f与c是成反比的，在阻抗一定的情况下，c越大，则要求f越小，所以电容在用于隔直或旁路去耦的时候，频率越高，c取得越小，频率越低，c越大

回复：

终于明白发布时间：

2005-12-11作者：

Window

一般芯片都要并一大10UF一小0.1或0.01UF的电容，就是一为去耦，一为旁路用的电容

回复：

来个最形象易懂的发布时间：

2005-12-12作者：

guoyongquan

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。

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，也称退耦）电容是把输出信号的干扰作为滤除对象。

在供电电源和地之间也经常连接去耦电容，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。