去耦电容和bypass电容、滤波电容的原理和区别

墨客的秋天

电容在电子电路中应用非常广泛，对于电容的选择，这主要看电容用在电路的什么位置，把它放置在什么位置它就起什么作用，而且在不同位置对电容有不同的要求，并不是随便放个电容就行。        　　在这里我们主要给大家介绍bypass电容（旁路电容）与去耦电容、滤波电容、储能电容的区别，这在电子设计中非常重要。
! s/ S+ H$ y% r" ]9 P        　　去耦电容与旁路电容有什么区别？
        　　旁路电容：用于导通或者吸收某元件或者一组元件中交流成分的一种电容。通常交直流中的交流部分被去除，而允许直流部分通过加有旁路电容的元件。
# {4 T: k, l* t6 j: ]% c        　　可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路滤掉的电容，称做“旁路电容”。 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。
2 j0 ^# l8 @% N# z7 L( U        　　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。
0 N3 V1 [9 c3 |- h8 F+ ?        　　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。
' x' b' ^2 _+ _- Q6 L# h! u5 _; p        　　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。
9 b2 P1 k/ A/ U0 H2 a$ g1 |        　　在使用去耦旁路电容时，需要考虑以下几点：
2 u- B5 J, V, ?: J% |: A6 D        　　· 使电容的引线最短，线路电感最小。
4 x5 A7 ^/ p" q. D- S( Z: A6 X        　　· 选择适合的额定电压和介电常数的电容。
5 Q5 r9 F( i: a1 B6 a# i: h        　　· 如果边沿速率的畸变容许3倍于C的大小，应使用大一级的电容标称值。
( \$ ?+ Y* F# U0 i8 i# g        　　· 电容安装好后，必须检查是否工作正常。
- p, d. ~% A& M) }        　　· 太大的电容会导致信号的过大畸变。
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        　　旁路电容和滤波电容，去耦电容分别怎么用？
1 y2 v: Q( k1 K6 d6 R/ i3 U' W        　　这三种叫法的电容，其实都是滤波的，只是应用在不同的电路中，叫法和用法不一样。
        　　滤波电容，这是我们通常用在电源整流以后的电容，它是把整流电路交流整流成脉动直流，通过充放电加以平滑的电容，这种电容一般都是电解电容，而且容量较大，在微法级。
        　　旁路电容，是把输入信号中的高频成份加以滤除，主要是用于滤除高频杂波的，通常用瓷质电容、涤纶电容，容量较小，在皮法级。
9 z9 P3 u. T2 W4 g: j: ^9 C+ x        　　去耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象，去耦电容相当于电池，利用其充放电，使得放大后的信号不会因电流的突变而受干扰。它的容量根据信号的频率、抑制波纹程度而定。
        　　总结：
        　　我认为去耦电容和旁路电容没有本质的区别，电源系统的电容本来就有多种用途，从为去除电源的耦合噪声干扰的角度看，我们可以把电容称为去耦电容（Decoupling），如果从为高频信号提供交流回路的角度考虑，我们可以称为旁路电容（By-pass）。而滤波电容则更多的出现在滤波器的电路设计里。电源管脚附近的电容主要是为了提供瞬间电流，保证电源/地的稳定，当然，对于高速信号来说，也有可能把它作为低阻抗回路，比如对于CMOS电路结构，在0-》1的跳变信号传播时，回流主要从电源管脚流回，如果信号是以地平面作为参考层的话，在电源管脚的附近需要经过这个电容流入电源管脚。所以对于PDS（电源分布系统）的电容来说，称为去耦和旁路都没有关系。

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