(完整版)电容去耦原理(解释十分透彻)
cmos去耦电容的工作原理
cmos去耦电容的工作原理
CMOS（互补金属氧化物半导体）去耦电容是指在CMOS电路中使
用的去耦电容。
它的工作原理是通过将电容器连接到电路中以去除
电源线上的高频噪声和干扰信号。
在CMOS电路中，由于晶体管的导
通和截止，会产生瞬时的电流波动，这可能会导致电源线上的噪声。
通过添加去耦电容，可以在高频范围内提供额外的电流，从而抑制
这些噪声。
去耦电容的工作原理是利用电容器的特性来吸收和释放电荷，
从而稳定电源线上的电压。
当电路中的晶体管切换时，会产生瞬时
的电流需求，而去耦电容可以提供额外的电流，以满足这种需求，
从而减少电源线上的噪声。
换句话说，去耦电容可以在瞬时电流需
求发生时充当电流储备器，以保持电源线上的稳定电压。
总的来说，CMOS去耦电容的工作原理是利用电容器吸收和释放
电荷来稳定电源线上的电压，从而抑制高频噪声和干扰信号。
这有
助于提高CMOS电路的性能和稳定性。
(完整版)电容去耦原理(解释十分透彻)
电容退耦原理采用电容退耦是解决电源噪声问题的主要方法。
这种方法对提高瞬态电流的响应速度，降低电源分配系统的阻抗都非常有效。
对于电容退耦,很多资料中都有涉及,但是阐述的角度不同。
有些是从局部电荷存储(即储能）的角度来说明，有些是从电源分配系统的阻抗的角度来说明，还有些资料的说明更为混乱，一会提储能，一会提阻抗,因此很多人在看资料的时候感到有些迷惑。
其实，这两种提法,本质上是相同的，只不过看待问题的视角不同而已.为了让大家有个清楚的认识,本文分别介绍一下这两种解释。
4。
1 从储能的角度来说明电容退耦原理。
在制作电路板时，通常会在负载芯片周围放置很多电容，这些电容就起到电源退耦作用。
其原理可用图 1 说明。
图 1 去耦电路当负载电流不变时，其电流由稳压电源部分提供,即图中的 I0，方向如图所示。
此时电容两端电压与负载两端电压一致，电流 Ic 为 0，电容两端存储相当数量的电荷，其电荷数量和电容量有关。
当负载瞬态电流发生变化时，由于负载芯片内部晶体管电平转换速度极快，必须在极短的时间内为负载芯片提供足够的电流。
但是稳压电源无法很快响应负载电流的变化,因此，电流 I0 不会马上满足负载瞬态电流要求，因此负载芯片电压会降低。
但是由于电容电压与负载电压相同,因此电容两端存在电压变化。
对于电容来说电压变化必然产生电流，此时电容对负载放电,电流 Ic 不再为 0，为负载芯片提供电流。
根据电容等式：（公式 1）只要电容量 C 足够大,只需很小的电压变化,电容就可以提供足够大的电流，满足负载瞬态电流的要求.这样就保证了负载芯片电压的变化在容许的范围内。
这里，相当于电容预先存储了一部分电能，在负载需要的时候释放出来，即电容是储能元件。
储能电容的存在使负载消耗的能量得到快速补充，因此保证了负载两端电压不至于有太大变化，此时电容担负的是局部电源的角色。
从储能的角度来理解电源退耦，非常直观易懂，但是对电路设计帮助不大。
从阻抗的角度理解电容退耦，能让我们设计电路时有章可循。
去耦电容作用
去耦电容作用去耦电容是一种常见的电子元件，它在电路中发挥着重要作用。
下面我们来详细了解一下去耦电容的作用。
1. 什么是去耦电容？去耦电容是一种用于去除直流偏置信号的电容器。
它通常被放置在直流电源和地之间，以便过滤掉直流信号，只保留交流信号。
这样可以有效地降低噪声和干扰，提高信号质量。
2. 去耦电容的作用（1）降低噪声：在某些情况下，直流偏置可能会产生噪声和杂音。
去耦电容可以过滤掉这些噪声信号，使得输出信号更加清晰、稳定。
（2）防止干扰：当不同部分的电路共享一个单独的直流电源时，它们可能会相互干扰。
这时候可以使用去耦电容来隔离不同部分之间的直流信号，从而防止干扰。
（3）提高效率：当大量小型数字逻辑集成电路同时工作时，由于其工作频率很高，并且需要大量的瞬态能量供应。
如果没有足够的去耦电容，电源线上的电压会出现瞬间下降，导致芯片工作不稳定。
通过增加去耦电容，可以提供更多的瞬态能量，从而提高效率。
（4）保护元件：在某些情况下，直流偏置可能会对元件产生损害。
去耦电容可以过滤掉这些直流信号，从而保护元件免受损害。
3. 去耦电容的选型去耦电容的选型需要考虑以下几个因素：（1）额定电压：应该选择比工作电压高一些的去耦电容。
（2）容值：应根据具体应用来选择合适的容值。
一般来说，需要根据工作频率和负载来确定合适的容值。
（3）尺寸：应根据实际空间来选择合适尺寸的去耦电容。
总之，去耦电容在各种不同类型的电路中都有着重要作用。
通过正确地选型和使用去耦电容，可以提高信号质量、防止干扰、提高效率以及保护元件等方面发挥其最大功效。
旁路电容和去耦电容
旁路电容和去耦电容一、引言旁路电容和去耦电容是电子电路中常见的两种电容器应用。
它们在不同的场景下起到了重要的作用。
本文将从定义、原理、应用以及选型等方面对旁路电容和去耦电容进行详细介绍。
二、旁路电容1. 定义旁路电容，又称旁路电容器，是指将电容器连接在电路中，以提供低阻抗路径来滤除高频噪声的装置。
其作用是将高频信号引到地，使其不进入到灵敏的电路中，从而保证电路的正常工作。
2. 原理旁路电容的原理是利用电容器的阻抗与频率成反比的特性。
在高频信号下，电容器的阻抗较小，相当于一个短路，因此高频信号会优先通过电容器，而不会进入到灵敏的电路中。
而在低频信号下，电容器的阻抗较大，相当于一个开路，所以低频信号可以绕过电容器，进入到灵敏的电路中。
3. 应用旁路电容广泛应用于各种电子设备中，特别是在功放电路、滤波电路和信号处理电路中。
它可以有效地滤除电源中的高频噪声，提高电路的抗干扰能力，保证信号的准确传输。
此外，旁路电容还可以用于电源线路的滤波，降低电源波动对设备的影响。
4. 选型旁路电容的选型需要考虑电容值、耐压、耐温度等因素。
一般来说，电容值越大，对高频信号的旁路作用越好；耐压越高，适用范围越广；耐温度越高，适应环境的能力越强。
因此，在选型时需要根据具体的应用场景来选择合适的旁路电容。
三、去耦电容1. 定义去耦电容，又称绕行电容，是指将电容器连接在电路中，以提供低阻抗路径来平衡电压的装置。
其作用是将电源中的纹波电压补偿掉，保证电路的稳定工作。
2. 原理去耦电容的原理是利用电容器的阻抗与频率成反比的特性。
在电源中存在纹波电压时，电容器的阻抗较小，相当于一个短路，因此纹波电压会优先通过电容器，而不会进入到电路中。
而在直流信号下，电容器的阻抗较大，相当于一个开路，所以直流信号可以绕过电容器，进入到电路中。
3. 应用去耦电容广泛应用于各种电子设备中，特别是在功放电路、放大器电路和稳压电路中。
它可以有效地补偿电源中的纹波电压，提高电路的稳定性，保证信号的可靠传输。
100nf 去耦电容
100nf 去耦电容100nf去耦电容是一种常见的电子元件，它在电路中起到去除噪音和稳定电压的作用。
在本文中，我们将详细介绍100nf去耦电容的原理和应用，并探讨其在电子设备中的重要性。
让我们来了解一下100nf去耦电容的基本概念和原理。
去耦电容是一种用于消除电路中噪音干扰的电容器。
噪音是由于电源的电压波动或其他电路元件的干扰引起的，它会对电子设备的正常工作产生负面影响。
而去耦电容的作用就是通过将噪音电流引导到地，从而使电路保持稳定，提供干净的电源给其他元件使用。
100nf去耦电容通常由陶瓷材料制成，这种材料具有较高的介电常数和稳定性，适用于高频噪音滤波。
它的容值为100纳法（nf），这个数值表示了电容器的存储电荷能力，即100nf去耦电容可以存储100纳库仑（nc）的电荷。
100nf去耦电容的应用非常广泛，特别是在集成电路（IC）和模拟电路中。
在IC中，100nf去耦电容常常被连接到芯片的电源引脚和地引脚之间，以提供稳定的电源。
它可以过滤掉电源线上的高频噪音，确保芯片正常工作。
在模拟电路中，100nf去耦电容通常与电源滤波电容器一起使用，共同提供稳定的电源和滤波效果。
除了在IC和模拟电路中的应用，100nf去耦电容还可以在各种电子设备中发挥重要作用。
例如，在音频放大器中，100nf去耦电容可以滤除电源线上的噪音，提供清晰的音频信号。
在通信设备中，它可以减少电源波动对信号传输的干扰。
在计算机主板中，100nf去耦电容可以保护微处理器和其他关键元件免受电源波动的影响。
100nf去耦电容是一种非常重要的电子元件，它在电路中起到去除噪音和稳定电压的作用。
通过将噪音电流引导到地，100nf去耦电容可以保证电子设备的正常工作。
它的应用范围广泛，包括集成电路、模拟电路、音频放大器、通信设备和计算机主板等。
在设计和制造电子设备时，我们应该充分认识到100nf去耦电容的重要性，并合理应用它来提高电路的稳定性和性能。
滤波电容 去耦电容
滤波电容去耦电容滤波电容和去耦电容是电子电路中常用的元件，它们在不同的电路中起到不同的作用。
本文将分别介绍滤波电容和去耦电容的原理、应用和选取方法。
一、滤波电容滤波电容是一种用于滤除电路中高频噪声的元件。
在电源电路中，滤波电容可以平滑电压的波动，保证电路中的直流电压稳定。
滤波电容的原理是利用其充放电特性来平滑电源电压。
当电源电压波动时，滤波电容可以吸收过多的电荷或释放电荷，以保持电路中的稳定电压。
在功放电路中，滤波电容可以滤除音频信号中的高频噪声，提高音频信号的纯净度。
滤波电容的选取需要考虑电路中的电流和频率要求。
一般来说，电流越大，所需的滤波电容越大；频率越高，所需的滤波电容越小。
此外，滤波电容的电压容量也需要根据电路中的电压要求来选择。
二、去耦电容去耦电容是一种用于消除电路中的交流信号的元件。
在放大器电路中，放大器的工作电流会引入交流信号，造成放大器的输出信号失真。
去耦电容的作用就是屏蔽这些交流信号，使得放大器的输出信号更加准确。
去耦电容的原理是通过阻隔交流信号的传输路径，只允许直流信号通过。
去耦电容通常与电源电容并联使用，将交流信号引流到地，从而保证放大器的工作电流不会引入输出信号中。
去耦电容的选取需要考虑放大器的工作频率范围和阻抗匹配。
一般来说，去耦电容的容值越大，抑制交流信号的效果越好。
滤波电容和去耦电容在电子电路中起到了重要的作用，它们能够提高电路的稳定性和信号质量。
在实际应用中，我们需要根据具体的电路要求来选择合适的滤波电容和去耦电容。
选取合适的容值和电压容量，可以提高电路的性能和可靠性。
总结起来，滤波电容和去耦电容是电子电路中常用的元件，它们分别用于滤除高频噪声和消除交流信号。
滤波电容通过充放电特性来平滑电压波动，保证电路中的稳定电压；而去耦电容通过阻隔交流信号的传输路径，消除放大器中的交流信号。
在选择滤波电容和去耦电容时，我们需要考虑电路的电流、频率和电压要求，以及容值和电压容量的匹配。
去耦电容工作原理
去耦电容工作原理高手和前辈们总是告诉我们这样的经验法则：“在电路板的电源接入端放置一个1～10μF的电容，滤除低频噪声；在电路板上每个器件的电源与地线之间放置一个0.01～0.1μF的电容，滤除高频噪声。
”在书店里能够得到的大多数的高速PCB设计、高速数字电路设计的经典教程中也不厌其烦的引用该首选法则（老外俗称Rule of Thumb）。
但是为什么要这样使用呢？首先就我的理解介绍两个常用的简单概念。
什么是旁路？旁路（Bypass），是指给信号中的某些有害部分提供一条低阻抗的通路。
电源中高频干扰是典型的无用成分，需要将其在进入目标芯片之前提前干掉，一般我们采用电容到达该目的。
用于该目的的电容就是所谓的旁路电容（Bypass Capacitor）,它利用了电容的频率阻抗特性（理想电容的频率特性随频率的升高，阻抗降低，这个地球人都知道），可以看出旁路电容主要针对高频干扰（高是相对的，一般认为20MHz以上为高频干扰，20MHz以下为低频纹波）。
什么是退耦？退耦（Decouple），最早用于多级电路中，为保证前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点的而采取的措施。
在电源中退耦表示，当芯片内部进行开关动作或输出发生变化时，需要瞬时从电源在线抽取较大电流，该瞬时的大电流可能导致电源在线电压的降低，从而引起对自身和其他器件的干扰。
为了减少这种干扰，需要在芯片附近设置一个储电的“小水池”以提供这种瞬时的大电流能力。
在电源电路中，旁路和退耦都是为了减少电源噪声。
旁路主要是为了减少电源上的噪声对器件本身的干扰（自我保护）；退耦是为了减少器件产生的噪声对电源的干扰（家丑不外扬）。
有人说退耦是针对低频、旁路是针对高频，我认为这样说是不准确的，高速芯片内部开关操作可能高达上GHz，由此引起对电源线的干扰明显已经不属于低频的范围，为此目的的退耦电容同样需要有很好的高频特性。
本文以下讨论中并不刻意区分退耦和旁路，认为都是为了滤除噪声，而不管该噪声的来源。
退耦电容的工作原理
退耦电容的工作原理
退耦电容是一种在电子电路中用于消除或减小交流信号的电容器。
它的主要工作原理是通过提供一个低阻抗的通路，将交流信号绕过由直流电源提供的直流电源电路，使得交流信号不会干扰到直流电路的正常工作。
以下是退耦电容的工作原理的详细说明：
1. 直流电源电路：在电子电路中，通常需要使用直流电源来提供电流和电压。
直流电源通常由电池或稳压器提供，其输出电压稳定不变。
2. 交流信号干扰：但是，在电子电路中，由于电路中各种元件的工作原理、环境的影响等因素，会产生一些交流信号。
这些交流信号具有不同的频率和幅度，可能会对电路的稳定性和性能产生干扰。
3. 退耦电容的作用：退耦电容的作用就是将这些交流信号绕过直流电源电路，将其引导到地或其他低阻抗的通路上，使其不会干扰到直流电路的正常工作。
退耦电容相当于在直流电源电路和信号源之间布置了一个隔离层，阻止交流信号通过直流电源电路，从而减小了交流信号对直流电路的干扰。
4. 工作原理：当交流信号通过退耦电容时，由于电容器对交流信号具有低阻抗，交流信号会通过退耦电容流向地或其他低阻抗的通路。
而由于电容器对直流信号具有高阻抗，直流信号几乎不会通过退耦电容。
因此，在直流电源电路中，大部分的直流信号可以经过电容器供电，而交流信号则绕过电容器，以达到去除或减
小交流信号干扰的目的。
总结来说，退耦电容的工作原理是通过提供一个低阻抗的通路，将交流信号绕过直流电源电路，使其不会干扰到直流电路的正常工作。
去耦和旁路的概念和原理
去耦和旁路的概念和原理
去耦和旁路的概念和原理：
去耦（decoupling）和旁路（bypass）是两种常见的电路设计和优化技术，它们的主要目的是减少或消除电路内部的干扰。
去耦电容：
去耦电容也被称为退耦电容，其主要作用是降低电路之间的交叉干扰。
当系统中某个组件的信号变化会影响其他组件时，我们就称这两个组件之间发生了耦合。
去耦电容通过提供一个低阻抗路径，允许高频噪声从一个敏感的电路部分传输到地的过程中被旁路掉，从而减轻对敏感电路的影响。
去耦电容的位置通常是远离需要保护的电路元件，并且其值通常会较大，如10uF或更大。
旁路电容：
旁路电容的设计是为了过滤掉不需要的信号频率成分，特别是那些高于系统带宽的高频分量。
这种电容通常用于将高频噪声或其他不需要的成分从信号源路由到地，以防止它们影响系统的性能。
旁路电容的大小取决于它所服务的电路的特性，包括所需的滤波频率范围。
在许多情况下，旁路电容也被用作去耦电容，但它们的主要目标是旁路而不是降低耦合。
总结来说，去耦电容主要是为了降低电路间的交叉干扰，而旁路电容则是用来隔离不需要的信号频率成分。
两者虽然目的不同，但在某些情况下可以互为补充。
电容去耦原理解释十分透彻
电容去耦原理(解释十分透彻)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2电容退耦原理采用电容退耦是解决电源噪声问题的主要方法。
这种方法对提高瞬态电流的响应速度，降低电源分配系统的阻抗都非常有效。
对于电容退耦，很多资料中都有涉及，但是阐述的角度不同。
有些是从局部电荷存储（即储能）的角度来说明，有些是从电源分配系统的阻抗的角度来说明，还有些资料的说明更为混乱，一会提储能，一会提阻抗，因此很多人在看资料的时候感到有些迷惑。
其实，这两种提法，本质上是相同的，只不过看待问题的视角不同而已。
为了让大家有个清楚的认识，本文分别介绍一下这两种解释。
4.1 从储能的角度来说明电容退耦原理。
在制作电路板时，通常会在负载芯片周围放置很多电容，这些电容就起到电源退耦作用。
其原理可用图 1 说明。
图 1 去耦电路当负载电流不变时，其电流由稳压电源部分提供，即图中的 I0，方向如图所示。
此时电容两端电压与负载两端电压一致，电流 Ic 为 0，电容两端存储相当数量的电荷，其电荷数量和电容量有关。
当负载瞬态电流发生变化时，由于负载芯片内部晶体管电平转换速度极快，必须在极短的时间内为负载芯片提供足够的电流。
但是稳压电源无法很快响应负载电流的变化，因此，电流 I0 不会马上满足负载瞬态电流要求，因此负载芯片电压会降低。
但是由于电容电压与负载电压相同，因此电容两端存在电压变化。
对于电容来说电压变化必然产生电流，此时电容对负载放电，电流 Ic 不再为 0，为负载芯片提供电流。
根据电容等式：（公式 1）只要电容量 C 足够大，只需很小的电压变化，电容就可以提供足够大的电流，满足负载瞬态电流的要求。
这样就保证了负载芯片电压的变化在容许的范围内。
这里，相当于电容预先存储了一部分电能，在负载需要的时候释放出来，即电容是储能元件。
储能电容的存在使负载消耗的能量得到快速补充，因此保证了负载两端电压不至于有太大变化，此时电容担负的是局部电源的角色。
退耦电容原理--退藕电容的一般配置原则
退耦电容原理所谓退耦，既防止前后电路网络电流大小变化时，在供电电路中所形成的电流冲动对网络的正常工作产生影响。
换言之，退耦电路能够有效的消除电路网络之间的寄生耦合。
退耦滤波电容的取值通常为47~200μF，退耦压差越大时，电容的取值应越大。
所谓退耦压差指前后电路网络工作电压之差。
如下图为典型的RC退耦电路，R起到降压作用：大家看到图中，在一个大容量的电解电容C1旁边又并联了一个容量很小的无极性电容C2原因很简单，因为在高频情况下工作的电解电容与小容量电容相比，无论在介质损耗还是寄生电感等方面都有显著的差别（由于电解电容的接触电阻和等效电感的影响，当工作频高于谐振频率时，电解电容相当于一个电感线圈，不再起电容作用）。
在不少典型电路，如电源退耦电路，自动增益控制电路及各种误差控制电路中，均采用了大容量电解电容旁边并联一只小电容的电路结构，这样大容量电解电容肩负着低频交变信号的退耦，滤波，平滑之作用；而小容量电容则以自身固有之优势，消除电路网络中的中，高频寄生耦合。
在这些电路中的这一大一小的电容均称之为退耦电容。
Re: 大电容由于容量大，所以体积一般也比较大，且通常使用多层卷绕的方式制作，这就导致了大电容的分布电感比较大（也叫等效串联电感，英文简称ESL）。
电感对高频信号的阻抗是很大的，所以，大电容的高频性能不好。
而一些小容量电容则刚刚相反，由于容量小，因此体积可以做得很小（缩短了引线，就减小了ESL，因为一段导线也可以看成是一个电感的），而且常使用平板电容的结构，这样小容量电容就有很小ESL 这样它就具有了很好的高频性能，但由于容量小的缘故，对低频信号的阻抗大。
所以，如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过，就采用一个大电容再并上一个小电容的方式。
常使用的小电容为 0.1uF的瓷片电容，当频率更高时，还可并联更小的电容，例如几pF，几百pF的。
而在数字电路中，一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容到地（这个电容叫做退耦电容，当然也可以理解为电源滤波电容,越靠近芯片越好），因为在这些地方的信号主要是高频信号，使用较小的电容滤波就可以了。
去耦等效电路
去耦等效电路
去耦等效电路是一种常见的电路设计技术，用于消除电源线上的噪声和波动，从而提高电路的稳定性和可靠性。
在本文中，我们将介绍去耦等效电路的原理、实现方法和应用场景。
去耦等效电路的原理是利用电容器的滤波作用，将电源线上的高频噪声和波动滤掉，从而保证电路的稳定性和可靠性。
具体而言，去耦电容器被串联在电源线和地线之间，形成一个低通滤波器，可以将高频信号通过电容器的阻挡而滤除，从而消除电源线上的噪声和波动。
实现去耦等效电路的方法有很多种，其中最常见的是在电路板上添加去耦电容器。
具体而言，去耦电容器应该尽可能地靠近电源引脚和地引脚，以最大程度地减小电源线的电阻和电感，从而提高去耦效果。
此外，还可以采用多级去耦电容器的组合方式，进一步提高去耦效果。
去耦等效电路在各种电子产品中都有广泛的应用，尤其是在高频电路、模拟电路和数字电路中。
例如，在放大器电路中，去耦等效电路可以消除电源线上的杂音和干扰，从而提高放大器的信噪比和音质；在数字电路中，去耦等效电路可以消除电源线上的纹波和噪声，从而提高数字信号的稳定性和可靠性。
去耦等效电路是一种非常重要的电路设计技术，可以提高电路的稳
定性和可靠性，从而保证电子产品的正常运行。
在实际应用中，我们应该根据电路的特点和要求，选择合适的去耦电容器和去耦电路设计方案，以最大程度地提高去耦效果。
详细解析电源完整性去耦电容原理及选型
详细解析电源完整性去耦电容原理及选型（电源）完整性在现今的（电子产品）中相当重要。
有几个有关电源完整性的层面：（芯片）层面、（芯片封装）层面、电路板层面及系统层面。
在电路板层面的电源完整性要达到以下三个需求：1、使芯片引脚的电压噪声+电压纹波比规格要求要小一些（例如芯片电源管脚的输入电压要求1V之间的误差小于+/-50 mV）2、控制接地反弹（地弹）（同步切换噪声SSN、同步切换输出SSO）3、降低电磁干扰（EMI）并且维持（电磁兼容）性（（EMC））：电源分布（网络）（PDN）是电路板上最大型的导体，因此也是最容易发射及接收噪声的（天线）。
“地弹”，是指芯片内部“地”电平相对于电路板“地”电平的变化现象。
以电路板“地”为参考，就像是芯片内部的“地”电平不断的跳动，因此形象的称之为地弹（ground bounce）。
当器件输出端由一个状态跳变到另一个状态时，地弹现象会导致器件逻辑输入端产生毛刺。
对于任何形式封装的芯片，其引脚必会存在电感（电容）等寄生（参数），而地弹主要是由于GND引脚上的阻抗引起的。
（集成电路）的规模越来越大，开关速度不断提高，地弹噪声如果控制不好就会影响电路的功能，因此有必要深入理解地弹的概念并研究它的规律。
我们可以用下图来直观地解释一下。
图中开关Q的不同位置代表了输出的“0”“1”两种状态。
假定由于电路状态转换，开关Q接通RL 低电平，负载电容对地放电，随着负载电容电压下降，它积累的电荷流向地，在接地回路上形成一个大的（电流）浪涌。
随着放电电流建立然后衰减，这一电流变化作用于接地引脚的电感LG，这样在芯片外的电路板“地”与芯片内的地之间，会形成一定的电压差，如图中VG。
这种由于输出转换引起的芯片内部参考地电位漂移就是地弹。
芯片A的输出变化，产生地弹。
这对芯片A的输入逻辑是有影响的。
接收逻辑把输入电压和芯片内部的地电压差分比较确定输入，因此从接收逻辑来看就像输入（信号）本身叠加了一个与地弹噪声相同的噪声。
耦合电容、滤波电容、去耦电容、旁路电容
耦合电容器主要的作用是隔离直流信号。
电容的阻抗和信号的频率成反比，信号的频率越高，衰减越小。
理论上，对于直流信号的阻抗是无穷大。
很多场合需要放大的是交流信号，所以，会用耦合电容去掉信号中的直流部分。
滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。
使输出的直流更平滑。
去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激，使放大器稳定工作。
旁路电容用在有电阻连接时，接在电阻两端使交流信号顺利通过。
1.关于去耦电容蓄能作用的理解1）去耦电容主要是去除高频如RF信号的干扰，干扰的进入方式是通过电磁辐射。
而实际上，芯片附近的电容还有蓄能的作用，这是第二位的。
你可以把总电源看作密云水库，我们大楼内的家家户户都需要供水，这时候，水不是直接来自于水库，那样距离太远了，等水过来，我们已经渴的不行了。
实际水是来自于大楼顶上的水塔,水塔其实是一个buffer的作用。
如果微观来看，高频器件在工作的时候，其电流是不连续的，而且频率很高，而器件VCC到总电源有一段距离，即便距离不长，在频率很高的情况下，阻抗Z＝i*wL+R，线路的电感影响也会非常大，会导致器件在需要电流的时候，不能被及时供给。
而去耦电容可以弥补此不足。
这也是为什么很多电路板在高频器件VCC管脚处放置小电容的原因之一（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。
）2）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2.旁路电容和去耦电容的区别去耦：去除在器件切换时从高频器件进入到配电网络中的RF能量。
去耦电容还可以为器件提供局部化的DC电压源，它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。
旁路：从元件或电缆中转移出不想要的共模RF能量。
这主要是通过产生AC旁路消除无意的能量进入敏感的部分，另外还可以提供基带滤波功能（带宽受限）。
我们经常可以看到，在电源和地之间连接着去耦电容，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。
电容去耦原理
电容去耦原理电容去耦原理是指在电路设计中使用电容器来去除电源或信号中的交流干扰的原理。
在实际电路中，电容去耦是一种常见的技术手段，它可以有效地降低电路中的噪声和干扰，提高电路的稳定性和可靠性。
本文将从电容去耦的原理、应用和设计注意事项等方面进行介绍。
首先，电容去耦的原理是基于电容器对交流信号的导通特性。
在电路中，交流信号会通过电容器而直流信号则会被阻断。
因此，当电路中存在交流干扰时，可以通过合理设计电容去耦电路，使交流信号通过电容器而被隔离，从而达到去除干扰的目的。
其次，电容去耦在电路设计中有着广泛的应用。
例如，在电源滤波电路中，可以使用电容去耦来去除电源中的高频噪声；在放大器的输入端，可以使用电容去耦来隔离输入信号中的交流干扰；在数字电路中，可以使用电容去耦来提高信号的稳定性和抗干扰能力等。
此外，设计电容去耦时需要注意一些问题。
首先，选择合适的电容器参数非常重要，包括电容值、电压等级、介质材料等，这些参数会直接影响到电容去耦的效果。
其次，电容去耦的布局和连接方式也需要合理设计，避免因布局不当而引入新的干扰源。
最后，需要根据具体的电路特性，灵活运用电容去耦技术，使其在整个电路中发挥最佳的效果。
总之，电容去耦作为一种常见的电路设计技术，在实际应用中具有重要的意义。
通过合理设计和应用电容去耦电路，可以有效地提高电路的抗干扰能力，保证信号的稳定性和可靠性。
因此，在电路设计中，合理运用电容去耦技术是非常重要的，也是电子工程师必须掌握的基本技能之一。
在实际的电子系统设计中，电容去耦技术是非常常见的。
通过对电容去耦原理的深入理解，可以更好地应用于实际的电路设计中，提高电路的性能和可靠性。
希望本文对读者对电容去耦原理有所帮助，谢谢阅读！。
旁路电容和解耦电容
旁路电容和解耦电容旁路电容和解耦电容所谓电容，就是容纳和释放电荷的电子元器件。
电容的基本工作原理就是充电放电，当然还有整流、振荡以及其它的作用。
另外电容的结构非常简单，主要由两块正负电极和夹在中间的绝缘介质组成。
作为无源元件之一的电容，其作用不外乎以下几种：1、应用于电源电路，实现旁路、去耦、滤波和储能的作用1）旁路旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。
就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。
为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。
这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。
地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。
2）去耦去耦，又称解耦。
从电路来说，总是可以区分为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。
将旁路电容和去耦电容结合起来将更容易理解。
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供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10uF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。
总的来说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。
3）滤波从理论上（即假设电容为纯电容）说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。
但实际上超过1uF的电容大多为电解电容，有很大的电感成份，所以频率高后反而阻抗会增大。
去耦电容原理
去耦电容原理去耦电容是电子电路中常用的一种被动元件，它的作用是去除电源或信号线上的高频噪声，保证电路的稳定工作。
在电子设备中，去耦电容起到了非常重要的作用，下面我们来详细了解一下去耦电容的原理。
首先，我们要了解什么是去耦电容。
去耦电容是一种用于去除电源或信号线上的高频噪声的元件。
在电子设备中，由于电源的不稳定或者其他干扰因素的影响，会导致电路中出现高频噪声，影响电路的正常工作。
而去耦电容的作用就是通过它的电容性质，将高频噪声短接到地，从而保证电路的稳定工作。
其次，去耦电容的原理是什么呢？去耦电容的原理主要是利用了电容器的短接特性。
当电路中出现高频噪声时，去耦电容会将这些高频噪声短接到地，从而使得电路中的高频噪声得到了有效的去除，保证了电路的稳定工作。
同时，去耦电容还能够提供稳定的电压给电路中的其他元件，保证整个电路的正常工作。
另外，去耦电容的选择也是非常重要的。
在实际的电子设计中，我们需要根据电路的需求选择合适的去耦电容。
一般来说，我们需要考虑去耦电容的容值、工作电压、温度特性等因素。
合理选择去耦电容，能够更好地保证电路的稳定性和可靠性。
总的来说，去耦电容作为电子电路中常用的被动元件，其原理主要是利用了电容器的短接特性，通过将高频噪声短接到地来去除电路中的高频噪声，保证电路的稳定工作。
在实际的电子设计中，合理选择去耦电容对于保证电路的稳定性和可靠性非常重要。
希望通过本文的介绍，能够让大家更加深入地了解去耦电容的原理，为电子电路的设计和应用提供帮助。
同时也希望大家在实际的电子设计中能够根据电路的需求合理选择去耦电容，保证电路的稳定工作。
为什么三极管放大电路的输入端和输出端都要串联一个电容器？耦合，去耦是什么意思？
为什么三极管放大电路的输入端和输出端都要串联一个电容
器？耦合，去耦是什么意思？
两个问题依次回答：
1.为什么要串电容：三极管放大电路，放大的是有用的信号（电信号作为信息载体）一般是变化的，也就是说并非一成不变的直流信号。
一般三极管放大电路都是要放大变化的信号的，自身直流工作点仅仅是偏置电路（微电流使得三极管工作于放大状态，放大区），输入电容和输出电容恰好起到了隔离作用。
一方面使得偏置电路不受影响，一方面使得：信号得以输入输出。
该电容的选择有技巧的，注意频谱带宽，噪声，自身特性等参数
2.耦合和去耦：
这个几句话不好解释，耦合不用多解释了吧，我这里说说去耦（去耦合，也叫退耦）：十几岁的时候就喜欢折腾收音机，算是高频电路，发现电池电量差的时候，收音机噪声加大，出现突突的声音，书籍解释说是电池内阻耦合到线路中来了，那时候简直理解不了，直到后来搞明白了“交流等效电路”，然后就清清楚楚了。
所以，退耦电路可以很简单，就是进行阻抗匹配，比如在高频放大电路的电源入口设置一颗电阻（1-47K）即可，这也是简单的去耦电路。
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电容退耦原理采用电容退耦是解决电源噪声问题的主要方法。
这种方法对提高瞬态电流的响应速度，降低电源分配系统的阻抗都非常有效。
对于电容退耦，很多资料中都有涉及，但是阐述的角度不同。
有些是从局部电荷存储（即储能）的角度来说明，有些是从电源分配系统的阻抗的角度来说明，还有些资料的说明更为混乱，一会提储能，一会提阻抗，因此很多人在看资料的时候感到有些迷惑。
其实，这两种提法，本质上是相同的，只不过看待问题的视角不同而已。
为了让大家有个清楚的认识，本文分别介绍一下这两种解释。
4.1 从储能的角度来说明电容退耦原理。
在制作电路板时，通常会在负载芯片周围放置很多电容，这些电容就起到电源退耦作用。
其原理可用图 1 说明。
图 1 去耦电路当负载电流不变时，其电流由稳压电源部分提供，即图中的I0，方向如图所示。
此时电容两端电压与负载两端电压一致，电流Ic 为0，电容两端存储相当数量的电荷，其电荷数量和电容量有关。
当负载瞬态电流发生变化时，由于负载芯片内部晶体管电平转换速度极快，必须在极短的时间内为负载芯片提供足够的电流。
但是稳压电源无法很快响应负载电流的变化，因此，电流I0 不会马上满足负载瞬态电流要求，因此负载芯片电压会降低。
但是由于电容电压与负载电压相同，因此电容两端存在电压变化。
对于电容来说电压变化必然产生电流，此时电容对负载放电，电流Ic 不再为0，为负载芯片提供电流。
根据电容等式：（公式1）只要电容量 C 足够大，只需很小的电压变化，电容就可以提供足够大的电流，满足负载瞬态电流的要求。
这样就保证了负载芯片电压的变化在容许的范围内。
这里，相当于电容预先存储了一部分电能，在负载需要的时候释放出来，即电容是储能元件。
储能电容的存在使负载消耗的能量得到快速补充，因此保证了负载两端电压不至于有太大变化，此时电容担负的是局部电源的角色。
从储能的角度来理解电源退耦，非常直观易懂，但是对电路设计帮助不大。
从阻抗的角度理解电容退耦，能让我们设计电路时有章可循。
实际上，在决定电源分配系统的去耦电容量的时候，用的就是阻抗的概念。
4.2 从阻抗的角度来理解退耦原理。
将图 1 中的负载芯片拿掉，如图 2 所示。
从AB 两点向左看过去，稳压电源以及电容退耦系统一起，可以看成一个复合的电源系统。
这个电源系统的特点是：不论AB 两点间负载瞬态电流如何变化，都能保证AB 两点间的电压保持稳定，即AB 两点间电压变化很小。
图片 2 电源部分我们可以用一个等效电源模型表示上面这个复合的电源系统，如图3图 3 等效电源对于这个电路可写出如下等式：（公式2）我们的最终设计目标是，不论AB 两点间负载瞬态电流如何变化，都要保持AB 两点间电压变化范围很小，根据公式2，这个要求等效于电源系统的阻抗Z 要足够低。
在图 2 中，我们是通过去耦电容来达到这一要求的，因此从等效的角度出发，可以说去耦电容降低了电源系统的阻抗。
另一方面，从电路原理的角度来说，可得到同样结论。
电容对于交流信号呈现低阻抗特性，因此加入电容，实际上也确实降低了电源系统的交流阻抗。
从阻抗的角度理解电容退耦，可以给我们设计电源分配系统带来极大的方便。
实际上，电源分配系统设计的最根本的原则就是使阻抗最小。
最有效的设计方法就是在这个原则指导下产生的。
正确使用电容进行电源退耦，必须了解实际电容的频率特性。
理想电容器在实际中是不存在的，这就是为什么经常听到“电容不仅仅是电容”的原因。
实际的电容器总会存在一些寄生参数，这些寄生参数在低频时表现不明显，但是高频情况下，其重要性可能会超过容值本身。
图 4 是实际电容器的SPICE 模型，图中，ESR 代表等效串联电阻，ESL 代表等效串联电感或寄生电感，C 为理想电容。
图 4 电容模型等效串联电感（寄生电感）无法消除，只要存在引线，就会有寄生电感。
这从磁场能量变化的角度可以很容易理解，电流发生变化时，磁场能量发生变化，但是不可能发生能量跃变，表现出电感特性。
寄生电感会延缓电容电流的变化，电感越大，电容充放电阻抗就越大，反应时间就越长。
等效串联电阻也不可消除的，很简单，因为制作电容的材料不是超导体。
讨论实际电容特性之前，首先介绍谐振的概念。
对于图 4 的电容模型，其复阻抗为：（公式3）当频率很低时，远小于，整个电容器表现为电容性，当频率很高时，大于，电容器此时表现为电感性，因此“高频时电容不再是电容”，而呈现为电感。
当时，，此时容性阻抗矢量与感性阻抗之差为0，电容的总阻抗最小，表现为纯电阻特性。
该频率点就是电容的自谐振频率。
自谐振频率点是区分电容是容性还是感性的分界点，高于谐振频率时，“电容不再是电容”，因此退耦作用将下降。
因此，实际电容器都有一定的工作频率范围，只有在其工作频率范围内，电容才具有很好的退耦作用，使用电容进行电源退耦时要特别关注这一点。
寄生电感（等效串联电感）是电容器在高于自谐振频率点之后退耦功能被消弱的根本原因。
图 5 显示了一个实际的0805 封装0.1uF 陶瓷电容，其阻抗随频率变化的曲线。
图 5 电容阻抗特性电容的自谐振频率值和它的电容值及等效串联电感值有关，使用时可查看器件手册，了解该项参数，确定电容的有效频率范围。
下面列出了AVX 生产的陶瓷电容不同封装的各项参数值。
封装0402 0603 0805 1206ESL（nH）ESR（欧姆）0.40.50.610.060.0980.0790.121210 1812 22200.91.41.60.120.2030.285电容的等效串联电感和生产工艺和封装尺寸有关，同一个厂家的同种封装尺寸的电容，其等效串联电感基本相同。
通常小封装的电容等效串联电感更低，宽体封装的电容比窄体封装的电容有更低的等效串联电感。
既然电容可以看成RLC 串联电路，因此也会存在品质因数，即Q 值，这也是在使用电容时的一个重要参数。
电路在谐振时容抗等于感抗，所以电容和电感上两端的电压有效值必然相等，电容上的电压有效值UC=I*1/ωC=U/ωCR=QU，品质因数Q=1/ωCR，这里I 是电路的总电流。
电感上的电压有效值UL=ωLI=ωL*U/R=QU，品质因数Q=ωL/R。
因为：UC=UL 所以Q=1/ωCR=ωL/R。
电容上的电压与外加信号电压U 之比UC/U=（I*1/ωC）/RI=1/ωCR=Q。
电感上的电压与外加信号电压U 之比UL/U=ωLI/RI=ωL/R=Q。
从上面分析可见，电路的品质因数越高，电感或电容上的电压比外加电压越高。
图 6 Q 值的影响Q 值影响电路的频率选择性。
当电路处于谐振频率时，有最大的电流，偏离谐振频率时总电流减小。
我们用I/I0 表示通过电容的电流与谐振电流的比值，即相对变化率。
表示频率偏离谐振频率程度。
图 6 显示了I/I0 与关系曲线。
这里有三条曲线，对应三个不同的Q 值，其中有Q1>Q2>Q3。
从图中可看出当外加信号频率ω 偏离电路的谐振频率ω0时，I/I0 均小于1。
Q 值越高在一定的频偏下电流下降得越快，其谐振曲线越尖锐。
也就是说电路的选择性是由电路的品质因素Q 所决定的，Q 值越高选择性越好。
在电路板上会放置一些大的电容，通常是坦电容或电解电容。
这类电容有很低的ESL，但是ESR 很高，因此Q 值很低，具有很宽的有效频率范围，非常适合板级电源滤波。
当电容安装到电路板上后，还会引入额外的寄生参数，从而引起谐振频率的偏移。
充分理解电容的自谐振频率和安装谐振频率非常重要，在计算系统参数时，实际使用的是安装谐振频率，而不是自谐振频率，因为我们关注的是电容安装到电路板上之后的表现。
电容在电路板上的安装通常包括一小段从焊盘拉出的引出线，两个或更多的过孔。
我们知道，不论引线还是过孔都存在寄生电感。
寄生电感是我们主要关注的重要参数，因为它对电容的特性影响最大。
电容安装后，可以对其周围一小片区域有效去耦，这涉及到去耦半径问题，本文后面还要详细讲述。
现在我们考察这样一种情况，电容要对距离它 2 厘米处的一点去耦，这时寄生电感包括哪几部分。
首先，电容自身存在寄生电感。
从电容到达需要去耦区域的路径上包括焊盘、一小段引出线、过孔、2 厘米长的电源及地平面，这几个部分都存在寄生电感。
相比较而言，过孔的寄生电感较大。
可以用公式近似计算一个过孔的寄生电感有多大。
公式为其中：L 是过孔的寄生电感，单位是nH。
h 为过孔的长度，和板厚有关，单位是英寸。
d为过孔的直径，单位是英寸。
下面就计算一个常见的过孔的寄生电感，看看有多大，以便有一个感性认识。
设过孔的长度为63mil（对应电路板的厚度 1.6 毫米，这一厚度的电路板很常见），过孔直径8mil，根据上面公式得：这一寄生电感比很多小封装电容自身的寄生电感要大，必须考虑它的影响。
过孔的直径越大，寄生电感越小。
过孔长度越长，电感越大。
下面我们就以一个0805 封装0.01uF 电容为例，计算安装前后谐振频率的变化。
参数如下：容值：C=0.01uF。
电容自身等效串联电感：ESL=0.6 nH。
安装后增加的寄生电感：Lmount=1.5nH。
电容的自谐振频率：安装后的总寄生电感：0.6+1.5=2.1nH。
注意，实际上安装一个电容至少要两个过孔，寄生电感是串联的，如果只用两个过孔，则过孔引入的寄生电感就有3nH。
但是在电容的每一端都并联几个过孔，可以有效减小总的寄生电感量，这和安装方法有关。
安装后的谐振频率为：可见，安装后电容的谐振频率发生了很大的偏移，使得小电容的高频去耦特性被消弱。
在进行电路参数设计时，应以这个安装后的谐振频率计算，因为这才是电容在电路板上的实际表现。
安装电感对电容的去耦特性产生很大影响，应尽量减小。
实际上，如何最大程度的减小安装后的寄生电感，是一个非常重要的问题从电源系统的角度进行去耦设计先插一句题外话，很多人在看资料时会有这样的困惑，有的资料上说要对每个电源引脚加去耦电容，而另一些资料并不是按照每个电源引脚都加去偶电容来设计的，只是说在芯片周围放置多少电容，然后怎么放置，怎么打孔等等。
那么到底哪种说法及做法正确呢？我在刚接触电路设计的时候也有这样的困惑。
其实，两种方法都是正确的，只不过处理问题的角度不同。
看过本文后，你就彻底明白了。
上一节讲了对引脚去耦的方法，这一节就来讲讲另一种方法，从电源系统的角度进行去耦设计。
该方法本着这样一个原则：在感兴趣的频率范围内，使整个电源分配系统阻抗最低。
其方法仍然是使用去耦电容。
电源去耦涉及到很多问题：总的电容量多大才能满足要求？如何确定这个值？选择那些电容值？放多少个电容？选什么材质的电容？电容如何安装到电路板上？电容放置距离有什么要求？下面分别介绍。
著名的Target Impedance（目标阻抗）目标阻抗（Target Impedance）定义为：（公式4）其中：为要进行去耦的电源电压等级，常见的有5V、3.3V、1.8V、1.26V、1.2V 等。