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为什么总是在电路里摆两个0.1uF和0.01uF的电容? [复制链接]


一、旁路和去耦

 
旁路电容(Bypass Capacitor)和去耦电容(Decoupling Capacitor)这两个概念在电路中是常见的,但是真正理解起来并不容易。

 

 

要理解这两个词汇,还得回到英文语境中去。

 

Bypass在英语中有抄小路的意思,在电路中也是这个意思,如下图所示。

 

640?wx_fmt=jpeg&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1
 
couple在英语中是一对的意思,引申为配对、耦合的意思。如果系统A中的信号引起了系统B中的信号,那么就说A与B系统出现了耦合现象(Coupling),如下图所示。而Decoupling就是减弱这种耦合的意思。
 
 

二、电路中的旁路和去耦

 
如下图中,直流电源Power给芯片IC供电,在电路中并入了两个电容。

 

640?wx_fmt=jpeg&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1
 
1)旁路

 

如果Power受到了干扰,一般是频率比较高的干扰信号,可能使IC不能正常工作。
 
在靠近Power处并联一个电容C1,因为电容对直流开路,对交流呈低阻态。
 
频率较高的干扰信号通过C1回流到地,本来会经过IC的干扰信号通过电容抄近路流到了GND。这里的C1就是旁路电容的作用。

 

2)去耦

 

由于集成电路的工作频率一般比较高,IC启动瞬间或者切换工作频率时,会在供电导线上产生较大的电流波动,这种干扰信号直接反馈到Power会使其产生波动。
 
在靠近IC的VCC供电端口并联一个电容C2,因为电容有储能作用,可以给IC提供瞬时电流,减弱IC电流波动干扰对Power的影响。这里的C2起到了去耦电容的作用。
 
 

三、为什么要用2个电容

 
回到本文最开始提到的问题,为什么要用0.1uF和0.01uF的两个电容?

 

电容阻抗和容抗计算公式分别如下:

 

640?wx_fmt=png&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1
 
容抗与频率和电容值成反比,电容越大、频率越高则容抗越小。可以简单理解为电容越大,滤波效果越好。
 
那么有了0.1uF的电容旁路,再加一个0.01uF的电容不是浪费吗?

 

实际上,对一个特定电容,当信号频率低于其自谐振频率时呈容性,当信号频率高于其自谐振频率时呈感性。
 
当用0.1uF和0.01uF的两个电容并联时,相当于拓宽了滤波频率范围。
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一粒金砂(中级)

深入浅出,讲得好;看一遍就明白了

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纯净的硅(中级)

似乎这两个电容已经成为习惯了,设计的时候想都不想直接放
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大小搭配,干活不累 我在想是不是把这个做成固定组合封装 库名字就叫laosiji.lib

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一粒金砂(中级)

楼主说的很有道理啊,对我这种刚入门不久的很有用,谢谢
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一粒金砂(初级)

那电感呢,有空讲一下电感吧,这贴子不错,学习了。

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