什么是耦合電容?什么是去耦電路?

耦合指信號由第一級向第二級傳遞的過程，一般不加注明時往往是指交流耦合。

退耦是指對電源采取進一步的濾波措施，去除兩級間信號通過電源互相干擾的影響。耦合常數(shù)是指耦合電容值與第二級輸入阻抗值乘積對應(yīng)的時間常數(shù)。

退耦有三個目的：

1.將電源中的高頻紋波去除，將多級放大器的高頻信號通過電源相互串擾的通路切斷。

2.大信號工作時，電路對電源需求加大，引起電源波動，通過退耦降低大信號時電源波動對輸入級/高電壓增益級的影響;

3.形成懸浮地或是懸浮電源，在復(fù)雜的系統(tǒng)中完成各部分地線或是電源的協(xié)調(diào)匹有源器件在開關(guān)時產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關(guān)噪聲在板上的傳播和將噪聲引導(dǎo)到地。

摘引自倫德全《電路板級的電磁兼容設(shè)計》一文，該論文對噪聲耦和路徑、去耦電容和旁路電容的使用都講得不錯。請參閱。

干擾源產(chǎn)生的干擾信號是通過一定的耦合通道對電控系統(tǒng)發(fā)生電磁干擾作用的。干擾的耦合方式無非是通過導(dǎo)線、空間、公共線等作用在電控系統(tǒng)上。

分析下來主要有以下幾種。

直接耦合：這是干擾侵入最直接的方式，也是系統(tǒng)中存在最普遍的一種方式。如干擾信號通過導(dǎo)線直接侵入系統(tǒng)而造成對系統(tǒng)的干擾。對這種耦合方式，可采用濾波去耦的方法有效地抑制電磁干擾信號的傳入。

公共阻抗耦合：這也是常見的一種耦合方式。常發(fā)生在兩個電路的電流有共同通路的情況。公共阻抗耦合有公共地和電源阻抗兩種。防止這種耦合應(yīng)使耦合阻抗趨近于零、使干擾源和被干擾對象間沒有公共阻抗。

電容耦合：又稱電場耦合或靜電耦合，是由于分布電容的存在而產(chǎn)生的一種耦合方式。

電磁感應(yīng)耦合：又稱磁場耦合。是由于內(nèi)部或外部空間電磁場感應(yīng)的一種耦合方式，防止這種耦合的常用方法是對容易受干擾的器件或電路加以屏蔽。

輻射耦合：電磁場的輻射也會造成干擾耦合，是一種無規(guī)則的干擾。這種干擾很容易通過電源線傳到系統(tǒng)中去。另當信號傳輸線較長時，它們能輻射干擾波和接收干擾波，稱為大線效應(yīng)。

漏電耦合：所謂漏電耦合就是電阻性耦合。這種干擾常在絕緣降低時發(fā)生。記得以前我的觀點是：去藕電容一般容量比較大，也就是避免噪聲耦合到其他部分的意思;旁路電容容量小，提供低阻抗的噪聲回流路徑。其實這種說法也可以算沒有什么大錯誤。但是經(jīng)過偶查閱了相關(guān)資料，才發(fā)現(xiàn)其實decouple和bypass從根本上來說沒有任何區(qū)別，兩者在稱謂上可以互換。兩者的作用低俗一點說：當電源用。

所謂噪聲其實就是電源的波動，電源波動來自于兩個方面：電源本身的波動，負載對電流需求變化和電源系統(tǒng)相應(yīng)能力的差別帶來的電壓波動。而去藕和旁路電容都是相對負載變化引起的噪聲來說。所以他們兩個沒有必要做區(qū)分。而且實際上電容值的大小，數(shù)量也是有理論根據(jù)可循的，如果隨意選擇，可能會在某些情況下遇到去藕電容(旁路)和分布參數(shù)發(fā)生自激振蕩的情況。所以真正意義上的去藕和旁路都是根據(jù)負載和供電系統(tǒng)的實際情況來說的。沒有必要去做區(qū)分，也沒有本質(zhì)區(qū)別。

電容是板卡設(shè)計中必用的元件，其品質(zhì)的好壞已經(jīng)成為我們判斷板卡質(zhì)量的一個很重要的方面。

①電容的功能和表示方法。

由兩個金屬極，中間夾有絕緣介質(zhì)構(gòu)成。電容的特性主要是隔直流通交流，因此多用于級間耦合、濾波、去耦、旁路及信號調(diào)諧。電容在電路中用C加數(shù)字表示，比如C8，表示在電路中編號為8的電容。

②電容的分類。

電容按介質(zhì)不同分為：氣體介質(zhì)電容，液體介質(zhì)電容，無機固體介質(zhì)電容，有機固體介質(zhì)電容電解電容。按極性分為：有極性電容和無極性電容。按結(jié)構(gòu)可分為：固定電容，可變電容，微調(diào)電容。

③電容的容量。

電容容量表示能貯存電能的大小。電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗，容抗與交流信號的頻率和電容量有關(guān)，容抗XC=1/2πfc(f表示交流信號的頻率，C表示電容容量)。

④電容的容量單位和耐壓。

電容的基本單位是F(法)，其它單位還有：毫法(mF)、微法(uF)、納法(nF)、皮法(pF)。由于單位F的容量太大，所以我們看到的一般都是F、nF、pF的單位。換算關(guān)系：1F=1000000F，1F=1000nF=1000000pF。

每一個電容都有它的耐壓值，用V表示。一般無極電容的標稱耐壓值比較高有：63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等。有極電容的耐壓相對比較低，一般標稱耐壓值有：4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。