透徹解析旁路、去耦的聯繫與區別

耦合是指兩個或兩個以上的電路元件或電網絡等的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響,並通過相互作用從一側向另一側傳輸能量的現象。說白了就是上下兩級會相互影響的現象叫做耦合。但是因爲電路中前後級的需求電流不同,這時就會對前後級電路產生衝擊,耦合電容就是吸收這些衝擊的。

在電子電路中,去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用,電容所處的位置不同,稱呼就不一樣了。對於同一個電路來說,旁路電容是把輸入信號中的高頻噪聲作爲濾除對象,把前級攜帶的高頻雜波濾除,而去耦電容也稱退耦電容,是把輸出信號的干擾作爲濾除對象。去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方,用來消除自激,使放大器穩定工作。

其實,兩者的區別與聯繫很簡單,就一句話:去耦就是旁路,旁路不一定是去耦!

我們經常提到時去耦、耦合、濾波等說法,是從電容器在電路中所發揮的具體功能的角度去稱呼的,這些稱呼屬於同一個概念層次,而旁路則只是一種途徑,一種手段,一種方法。

比如,我們可以這麼說:電容器通過將高頻信號旁路到地而實現去耦作用。因此,數字芯片電源引腳旁邊100nF的小電容,你可以稱之爲去耦電容,也可以稱之爲旁路電容,都是沒有錯的,如果你要強調的是去耦作用,則應該稱其爲去耦電容,有些日本廠家的數據手冊比較講究,文中講的是去耦電路,就會以“旁路(去耦)電容器”來表示。

旁路與去耦是不是同一個層面的概念,相當於水果與蘋果的區別,光頭與和尚的區別,如下圖所示:

**加粗樣式**蘋果是水果,但水果不一定是水果,爸爸是光頭,但光頭的不一定都是爸爸。

如果上面這些對比還不能讓信服的話,我們換種方式:

不要再廢話了,哎呀,這個人的手要舉起來了,他想幹什麼?

可能他要投降,可能要行禮,可能要做超人開始飛向太空,當然,也有可能要揍小編。

這個劇情裏面,“舉起來手”是一種手段(相當於旁路概念層面),而這種手段的要達到的目的可能是投降、行禮、飛行、揍編(自創的)或其它什麼的(相當於去耦、耦合、濾波等等),如下圖所示:**加粗樣式**因此,由於概念層次的不同,在實際稱呼中有交叉使用的現象也是正常的,當然,也有一些約定俗成或傳統的稱呼方法。

我們舉幾個例子來看看,如下圖所示FPGA芯片附近的100nF小電容:在這裏插入圖片描述對於數字電路中的100nF小電容,你可以認爲它是旁路電容,也可以認爲是去耦電容,甚至可以認爲是耦合電容(將噪聲耦合到地了),只不過很少有人這麼稱呼。

電源濾波電路如下圖所示的:在這裏插入圖片描述對於1000uF的大電容C2,你可以認爲它是濾波電容,也可以認爲它是旁路電容,它通過將低頻擾動旁路到地而達到濾波的目的。

電容三點式振盪電路如下圖所示:在這裏插入圖片描述一般認爲上圖中C3是旁路電路,而C4是耦合電容,但你也可以認爲C3是耦合電容,它利用“隔直通交”的特點將三點式網絡正反饋信號耦合到Q1的基極,只不過更多人將其稱爲旁路電容,但你不能說C4是旁路電容,既然是旁路,肯定得有旁路的對象,C4只能稱爲耦合電容,不能稱爲旁路電容。

基本共發射極放大電路如下圖所示:在這裏插入圖片描述C3一般就稱爲旁路電容,這個幾乎地球人都不會有什麼意見,但你也可以認爲C3是耦合電容(將交流信號耦合到地了),只不過很少這樣稱呼。

但是C4這個電容的叫法就有很多爭議了。

有人說,因爲VCC是從整流濾波電路過來的,C4也算是濾波電容。從功能上來講,掛在VCC線上的電容總會有濾波作用,這是客觀存在的事實,無論其容量是大還是小、佈局離電源輸入是遠還是近,但從放大電路來講,這個電容主要所起的作用是去耦,因此也可以說是旁路(前面已經說過,去耦就是旁路),它將電路中可能出現的擾動或噪聲旁路到地,很多人在功放電路的正負電源並了幾個10000uF(1萬微法)大電容就是這個意思。

有人站起來指着我的鼻子說:扯淡,我加了這些大電容是爲了儲能,你這土鱉不懂就不要亂說話!然而,我想說的是:當你用一隻手指着我的時候,其它手指卻是指着自己的!

你可以理解C4的作用爲儲能(也就是所謂的大水塘),擾動(低頻)或噪聲(高頻)的來源之一是電源供電不足,儲能足夠自然可以降低擾動或噪聲,其實與旁路、去耦一個意思,你的理解是“平民化”理解,我的理解是“高逼格”理解,沒什麼任何區別。

但,你不能認爲C4是濾波電容,儘管從某些角度來看並沒有錯,這與第一點中FPGA旁邊100 nF的小電容一樣,你不能它們認爲是濾波電容,儘管客觀來講這些小電容也有一定(可以忽略不計)的濾波作用。

發佈了22 篇原創文章 · 獲贊 5 · 訪問量 4054
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章