電容器的這兩個功能（或功能）都在旁路電容器中使用。

 

想(xiang)象(xiang)一(yi)下(xia)，您(nin)已(yi)經(jing)設(she)計(ji)了(le)一(yi)個(ge)不(bu)錯(cuo)的(de)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)電(dian)路(lu)
，並(bing)開(kai)始(shi)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)原(yuan)型(xing)設(she)計(ji)

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來自電源的噪聲（規則的尖峰脈衝）是不希望的
，必須不惜一切代價消除。旁路電容器是防止電源上有害噪聲的第一道防線。

 

什麼是旁路電容器
？

 

通常在集成電路的VCC和GND引腳之間施加一個旁路電容器。旁路電容器消除了電源電壓尖峰的影響，並降低了電源噪聲。

 

使用“旁路電容器”這個名稱是因為它旁路了電源的高頻分量。它也被稱為去耦電容器
，因為它可以將電路的一部分與另一部分解耦（通常
，來自電源或其他IC的噪聲被分流，並且在電路的另一部分上的影響減小了）。

 

旁路電容器通常應用於電路的兩個位置：一個位於電源上，另一個位於每個有源設備（模擬或數字IC）上。

 

位於電源附近的旁路電容器通過存儲電荷並在必要時釋放電荷（通常在出現尖峰時）來消除電源中的電壓降。

 

 

來到IC的VCC和GND引腳附近放置的旁路電容器將能夠滿足開關電路（數字IC）的瞬時電流需求
，因為寄生電阻和電感會延遲瞬時電流的傳遞。

 

旁路電容器如何消除電源噪聲
？

 

要了解旁路電容器如何消除噪聲，您需要首先了解電容器在直流和交流下的工作方式。當電容器跨接在直流電源上時（例如示例中的電池），在電介質上會產生電場，導體之一上帶有正電荷

，而另一導體上帶有負電荷。

 

電容器充電時，瞬態電流從電源中流出。但是，當電容器上的電荷達到最大值（由Q = CV確定）時，電容器導電板之間的電場會使電源的電場無效
，並且不再有電荷流過電容器。

 

因此，在直流電路中，電容器充電至電源電壓並阻止任何電流流過該電容器。

 

當電容器跨時變交流電源連接時
，由於充電和放電循環，電流流過的電阻很小或沒有電阻。

 

請記住，將旁路電容器跨接在電源上時
，它為從電源到地的噪聲（本質上是交流信號）提供了一條低電阻路徑。因此
，旁路電容器利用交流信號將電源旁路。

 

由於DC被電容器阻止
，它將通過電路而不是通過電容器接地
，這就是旁路電容使用的原因，該電容器也稱為去耦電容器。

 

旁路電容器注意事項

 

沒有旁路電容或旁路不當的電路會產生嚴重的電源幹擾，並可能導致電路故障。因此，電路中必須使用適當的旁路電容。

 

以下是選擇旁路電容器時必須考慮的一些注意事項。

 

●   電容器種類

●   電容器放置

●   電容器尺寸

●   輸出負載效應

●   電容器種類

 

在高頻電路中
，旁路電容器的引線電感是重要的因素。在> 100MHz之類的高頻下切換時，電源軌上會產生高頻噪聲
，並且電源中的這些諧波與高引線電感一起將導致電容器充當開路。

 

電容器在需要時提供必要的電流

，以維持穩定的電源。因此，當從設備（集成電路）的內部噪聲中選擇用於旁路電源的電容器時，必須選擇低引線電感的電容器。

 

MLCC或多層陶瓷貼片電容器是旁路電源的首選。

 

電容器放置

 

旁路電容器的放置非常簡單。通常，旁路電容應盡可能靠近設備的電源引腳放置。如果距離增加
，PCB上的多餘粘性會轉化為串聯電感器和串聯電阻器，從而降低電容器的有用帶寬。

 

因此，電源引腳和旁路電容器之間較長的PCB走線會增加電感，並且會破壞首先引入旁路電容器的目的。

 

電容器尺寸

 

確定電容器的尺寸時，要考慮兩件事。

 

從低到高切換引腳時所需的電流量

 

最大脈衝擺率可計算電容器的最大電流

 

輸出負載效應

 

ruguoshuchufuzaishichundianzuxingde，zepinlvbuhuiyingxiangshuchudeshangshenghexiajiangshijian。danshi，ruguoshuchufuzaishidianrongxingde
，zepinlvdezengjiajiangdaozhigenggaodeshuntaidianliuhedianyuanzhendang。

 

旁路電容在電路設計中的應用

 

在哪裏使用旁路電容器
？

 

下圖顯示了分壓器偏置放大器的電路圖。電阻R1，R2，RC和RE有助於晶體管以Q點偏置在負載線的中間。電阻RE為Q點增加了穩定性。

 

 

輸入和輸出端分別有兩個耦合電容器C1和C2。C1將交流信號源耦合到晶體管的基極，而C2將放大信號耦合到負載。

 

但是討論的設備是旁路電容CE。由於交流信號的放大

，發射極電流很大。如果沒有旁路電容
，則大的交流發射極電流流經發射極電阻RE，RE兩端的交流壓降很大。

 

當RE兩端的電壓降減去Vin時，這將導致較小的交流基極電流。因此，輸出電壓降低，電壓增益急劇降低。

 

我wo們men需xu要yao提ti供gong一yi個ge低di阻zu抗kang路lu徑jing，以yi使shi交jiao流liu發fa射she極ji電dian流liu從cong發fa射she極ji流liu到dao地di，以yi防fang止zhi電dian壓ya增zeng益yi損sun失shi。這zhe可ke以yi通tong過guo在zai發fa射she極ji和he地di之zhi間jian連lian接jie一yi個ge電dian容rong器qi來lai實shi現xian
，該gai電dian容rong器qi可ke以yi用yong作zuo旁pang路lu電dian容rong器qi，以yi旁pang路lu交jiao流liu發fa射she極ji電dian流liu。

 

幾乎所有的模擬和數字設備都使用旁路電容器。在這兩種器件中，旁路電容器（通常為0.1µF的電容器）都非常靠近電源引腳放置。電源也使用旁路電容器
，它們通常是較大的10µF電容器。

 

旁路電容器的值取決於器件
，在電源情況下，其值在10µF至100µF之間；在IC情況下，其值通常為0.1µF

，或由工作頻率決定。

 

如果設備的帶寬約為1MHz，則使用1pF旁路電容。如果帶寬約為10MHz或更高
，則使用0.1µF電容器。

 

在某些應用中，並聯的旁路電容器網絡用於過濾寬範圍的頻率。

 

 

dianluzhongdemeigeyouyuanqijiandoubixuzaidianyuanyinjiaofujinfangzhiyigepangludianrongqi。ruguoyouduogepangludianrongqi，zebixujiangjiaoxiaorongliangdedianrongqifangzhizaikaojinshebeidedifang。

 

在模擬電路中，旁路電容器通常會將電源上的高頻分量定向到地麵。否則
，這些信號將通過電源引腳進入敏感的模擬IC。如果在模擬電路中未使用旁路電容器，則很有可能會將噪聲引入信號路徑。

 

在帶有微處理器和控製器的數字電路中，旁路電容器的使用略有不同。數字電路中旁路電容器的主要功能是充當電荷儲存器。

 

在邏輯門以高頻開關的數字電路中，在開關期間需要大電流。寄生電阻和電感將不允許開關過程中突然需要大電流。

 

因此，旁路放置在盡可能靠近電源引腳的位置，以減小寄生電感，它將在電源接通之前提供瞬時電流。

 

旁路電容器的應用

 

旁路電容器的主要目的是在通過所需的DC的同時分流電源的不良高頻分量。以下是旁路電容器的三個主要應用領域。

 

補償當前需求

 

需xu要yao時shi，使shi用yong旁pang路lu電dian容rong器qi提ti供gong必bi要yao的de電dian流liu。例li如ru，從cong放fang大da器qi到dao揚yang聲sheng器qi的de驅qu動dong電dian流liu根gen據ju信xin號hao而er變bian化hua
，並bing且qie放fang大da器qi輸shu出chu的de電dian流liu需xu求qiu取qu決jue於yu信xin號hao的de強qiang度du。

 

輸出端的這種變化的電流導致從電源汲取的變化的電流。功率的這些變化會引起波動
，該波動可能會通過電源作為噪聲耦合到信號線。

 

旁路電容器可以用作臨時電流源，有助於減少波動。

 

電源濾波器

 

在電源中
，通常使用100µF或1000µF或更大的大型旁路電容器來過濾整流正弦波的紋波。

 

數字係統

 

在數字電路中，所有IC的VCC和GND引腳之間都使用一個旁路電容器。這有助於在IC的一定範圍內保持穩定的電源，並消除高頻信號進入電源。此外
，它們還充當快速開關電路中的瞬時電流提供者。

 

 

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