? ? ? ?在 EMC 防護(hù)中，旁路和去耦是兩個(gè)重要的概念。只要是設(shè)計(jì)過(guò)硬件電路的同學(xué)肯定對(duì)這兩個(gè)詞不陌生。誰(shuí)沒(méi)有用過(guò)旁路電容(Bypass Capacitor)和去耦電容(Decoupling Capacitor)呢。 在網(wǎng)上一搜也有一大堆的資料。

? ? ? ? 但真正理解這兩個(gè)概念并合理運(yùn)用的可能并不多。我剛畢業(yè)時(shí)就問(wèn)過(guò)我的師傅，為什么總是在電路里擺兩個(gè) 0.1uF 和 0.01uF 的電容。當(dāng)時(shí)我的師傅比我年齡大很多。他很遺憾的看著我說(shuō)：”噢，不都是這樣設(shè)計(jì)嗎？” 于是，我被這個(gè)小問(wèn)題，繼續(xù)折磨了很多年。你要知道當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)還不普及，某歌某度還不知道在哪兒呢。

旁路和去耦

旁路電容（Bypass Capacitor）和去耦電容（Decoupling Capacitor）這兩個(gè)概念在電路中是常見(jiàn)的，但是真正理解起來(lái)并不容易。

要理解這兩個(gè)詞匯，還得回到英文語(yǔ)境中去。

Bypass在英語(yǔ)中有抄小路的意思，在電路中也是這個(gè)意思。

couple在英語(yǔ)中是一對(duì)的意思，引申為配對(duì)、耦合的意思。如果系統(tǒng)A中的信號(hào)引起了系統(tǒng)B中的信號(hào)，那么就說(shuō)A與B系統(tǒng)出現(xiàn)了耦合現(xiàn)象（Coupling），如下圖所示。而Decoupling就是減弱這種耦合的意思。

電路中的旁路和去耦

如下圖中，直流電源Power給芯片IC供電，在電路中并入了兩個(gè)電容。

旁路

如果Power受到了干擾，一般是頻率比較高的干擾信號(hào)，可能使IC不能正常工作。在靠近Power處并聯(lián)一個(gè)電容C1，因?yàn)殡娙輰?duì)直流開(kāi)路，對(duì)交流呈低阻態(tài)。頻率較高的干擾信號(hào)通過(guò)C1回流到地，本來(lái)會(huì)經(jīng)過(guò)IC的干擾信號(hào)通過(guò)電容抄近路流到了GND。這里的C1就是旁路電容的作用。

去耦

由于集成電路的工作頻率一般比較高，IC啟動(dòng)瞬間或者切換工作頻率時(shí)，會(huì)在供電導(dǎo)線上產(chǎn)生較大的電流波動(dòng)，這種干擾信號(hào)直接反饋到Power會(huì)使其產(chǎn)生波動(dòng)。在靠近IC的VCC供電端口并聯(lián)一個(gè)電容C2，因?yàn)殡娙萦袃?chǔ)能作用，可以給IC提供瞬時(shí)電流，減弱IC電流波動(dòng)干擾對(duì)Power的影響。這里的C2起到了去耦電容的作用。

為什么要用兩個(gè)電容

回到本文最開(kāi)始提到的問(wèn)題，為什么要用0.1uF和0.01uF的兩個(gè)電容？

電容阻抗和容抗計(jì)算公式分別如下：

容抗與頻率和電容值成反比，電容越大、頻率越高則容抗越小?？梢院?jiǎn)單理解為電容越大，濾波效果越好。那么有了0.1uF的電容旁路，再加一個(gè)0.01uF的電容不是浪費(fèi)嗎？

實(shí)際上，對(duì)一個(gè)特定電容，當(dāng)信號(hào)頻率低于其自諧振頻率時(shí)呈容性，當(dāng)信號(hào)頻率高于其自諧振頻率時(shí)呈感性。當(dāng)用0.1uF和0.01uF的兩個(gè)電容并聯(lián)時(shí)，相當(dāng)于拓寬了濾波頻率范圍。