【導讀】在很多高速串行信號中，都會使用到AC耦合電容，既然在設計高速串行電路時
，任何一個小小的不同都會引起信號完整性問題，為什麼要在串行鏈路中加入一個AC耦合電容呢？這個電容不僅會導致信號邊沿變得緩慢，還有可能會引起阻抗不連續。

編者注：其實現在很多工程師在設計時
，都是按照總線規範或者芯片手冊的推薦值使用。如果都是這樣，本文權且當作大家的拓展閱讀。

在很多高速串行信號中，都會使用到AC耦合電容
，既然在設計高速串行電路時
，任何一個小小的不同都會引起信號完整性問題，為什麼要在串行鏈路中加入一個AC耦合電容呢？這個電容不僅會導致信號邊沿變得緩慢，還有可能會引起阻抗不連續。

當我們連接有不同的供電電壓的兩個係統時或者是熱插拔時，可能就會需要用到AC耦合電容了，首先我們要了解的是這裏我們使用AC電容的目的是為了使兩級之間更好的通信，既然是串在了兩個係統之間，那通信的信號必然是交流的信號。AC耦合電容還可以提供直流偏壓和過流的保護。

在中間加個AC電容有什麼好處呢

？

主zhu要yao就jiu是shi改gai善shan了le噪zao聲sheng容rong限xian。我wo們men有you時shi候hou可ke能neng在zai選xuan擇ze電dian容rong時shi會hui選xuan擇ze小xiao電dian容rong，覺jiao得de這zhe樣yang可ke能neng會hui將jiang直zhi流liu成cheng分fen濾lv的de更geng幹gan淨jing
，但dan是shi這zhe樣yang會hui導dao致zhi信xin號hao變bian形xing並bing且qie引yin起qi基ji線xian漂piao移yi。如ru果guo選xuan擇ze較jiao大da的de電dian容rong，電dian容rong端duan的de電dian壓ya穩wen定ding的de時shi間jian需xu要yao的de比bi較jiao長chang
，原yuan來lai一yi個ge小xiao小xiao的de電dian容rong要yao求qiu有you這zhe麼me多duo，那na我wo們men應ying該gai如ru何he來lai選xuan擇ze這zhe個ge電dian容rong呢ne
？首shou先xian要yao看kan電dian容rong的de頻pin率lv
、溫度等特性並且選擇低ESR/ESL的電容。對於電容值的選擇是要通過計算來選的
，如下所示：

這裏的F是截止頻率（定義電壓為輸入電壓的0.707倍時的頻率），R是傳輸線的阻抗，C是AC耦合電容。

當然在選擇電容時，其通帶的最小頻率要比傳輸信號的最小頻率要小才好，假設信號的最小頻率為Fmin，則頻率值為F：

F=Fmin/20

當取值為F時，99.88%的信號均會通過。

前麵介紹了，雖然AC耦合電容有其好處，也會導致邊沿變緩慢

，放置AC耦合電容時，會引起阻抗的變化
，就存在一個阻抗不連續點。同時
，也會引入碼型相關抖動，即當電路傳輸的信號中出現連續的“1”或“0”時
，會出現下圖所示的直流電平壓降，這就會影響眼高。

如何才能減小這個直流壓降降低呢？

這和RC時間常數有關，RC值越大(充電時間越長，單位時間電容充電少
，分壓小)，能(neng)通(tong)過(guo)的(de)直(zhi)流(liu)分(fen)量(liang)就(jiu)越(yue)多(duo)直(zhi)流(liu)壓(ya)降(jiang)越(yue)小(xiao)。由(you)於(yu)鏈(lian)路(lu)中(zhong)等(deng)效(xiao)電(dian)阻(zu)是(shi)相(xiang)對(dui)固(gu)定(ding)的(de)，隻(zhi)能(neng)調(tiao)節(jie)耦(ou)合(he)電(dian)容(rong)值(zhi)了(le)。如(ru)下(xia)圖(tu)所(suo)示(shi)電(dian)容(rong)值(zhi)越(yue)大(da)，壓(ya)降(jiang)越(yue)小(xiao)。

曲線說明：紫色的電容值最大，紅色的電容值次之
，粉色的電容值最小。

那我們就把電容無限加大吧！

答案是：No
，不行！因為

，實際安裝後的電容不是理想電容，除了ESR,ESL，還有安裝電感，所以就存在一個串聯諧振頻率。電容在串聯諧振頻率之前呈容性，之後呈感性。如下圖所示：

電容值越大
，諧振頻率越小，電容在較低頻率就會呈現感性，這樣會造成信號高頻分量衰減增大
，同樣會使眼高減小，上升沿變緩，jitter增加。

所以選擇AC耦合電容時要綜合以上兩點考量
，一般業界都推薦0.01uF~0.2uF
，最常見的就是0.1uF的電容。對於電容封裝的選擇不建議使用大於0603的封裝，最好是0402的，或者更小。

（作者：蔣修國）

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