旁路電容，退耦電容，交流耦合電容的計算

耦合：能量從乙個介質傳播到另一介質。

從電路來說，總是存在驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容

比較大，驅動電路要把電容充電、放電，才能完成訊號的跳變，在上公升沿比較陡峭的時候，電流

比較大，這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流，由於電路中的電感

（特別是晶元管腳上的電感，會產生**），這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種雜訊，會影響前級的正常工作。這就是耦合

。去藕電容就是起到乙個電池

的作用，滿足驅動電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。

雜訊提高一條低阻抗

洩防途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據諧振頻率一般是0.1u，0.01u等，而去耦合電容一般比較大，是10u或者更大，依據電路中分布引數，以及驅動電流的變化大小來確定。

旁路是把輸入訊號中的干擾作為濾除物件，而去耦是把輸出訊號的干擾作為濾除物件，防止干擾訊號返回電源。這應該是他們的本質區別。

我們在處理高速差分訊號的時候，經常使用交流耦合，也會使用直流耦合，比如pci express我們看到的是交流耦合，早期光模組和晶元之間的lvpecl則更多地使用直流耦合，這篇文章我們不打算討論什麼情況下使用交流耦合，什麼情況下使用直流耦合，我們要討論的是使用交流耦合時需要解決的問題。

很簡單的乙個問題，交流耦合的電容需要選擇多大？我們最常見的有0.1uf和0.01uf，可是我們有想過為什麼嗎？為什麼不選更大或者更小的？今天我們試圖來用最簡單的方式來解釋，我們先使用頻域的方式。

不能僅僅根據頻率選擇耦合電容，要參考后級輸入阻抗來計算。

把耦合電容加到電路中之後，bai耦合電容與負載電阻構成了rc 高通濾波器，所以可根據公式來計算出耦合電容的大小即：

f=1/2πrc

r 為負載電阻（耦合下一級電路的輸入電阻）須估算下一級的輸入電阻,f 為訊號的頻率,c 就是要計算的耦合電容大小。

本質：耦合電容與下一級的輸入電阻構成了rc高通濾波器，為了保成輸入訊號下限頻率能通過這一「rc高通濾波器」，rc高通濾波器的下限頻率不能高於輸入訊號的頻率。相當於選擇適當的電容來設計乙個高通濾波器，以保證輸入訊號通不衰減通過，所以電容c可用公式計算出來，下面會給出公式。

交流耦合電容（rc高通濾波器實驗）

我們來看下面乙個實驗，電路圖如下所示，輸入訊號為頻率為1hz，大小為10mv.可見此輸入訊號有兩個特點，頻率很低，幅度又很小。按照常識，電容容量越大，訊號的頻率就可以越低，現在的輸入訊號頻率為1hz，那麼耦合電容的容量越大越好嗎？？？請看下面的實驗。

實驗結果：

1.輸入訊號頻率為1hz，幅度10mv，負載電阻300k，耦合電容先0.4uf測得輸入輸出波形如下圖所示，黃色為輸入，綠色為輸出。可見輸入訊號經過耦合電容後，幅度被嚴重衰減，由此可知耦合電容選擇過小。

耦合電容選擇0.1uf-0.5uf之間，輸入訊號衰減比較嚴重。

結論：如果電路要求訊號耦合之後不能衰減，那麼耦合電容就不能小於0.5uf。

2.輸入訊號頻率為1hz，幅度10mv，負載電阻300k，耦合電容大於等於0.5uf。輸出波形如下圖所示，可見只要電容大於0.5uf，訊號耦合之後就不會有幅度衰減。

那麼是不是選擇越大越好呢？？？請看實驗3。

3.輸入訊號頻率為1hz，幅度10mv，負載電阻300k，耦合電容為100uf。幅度不出現衰減，但電路反應變得非常緩慢，輸入訊號後等待10多秒才有輸出訊號。

剛輸入訊號的前段時間，電路竟然不工作了，這是為什麼呢？？？

主要是因為電容太大充電時間過長，至使輸出訊號出現延遲，特別是輸入訊號幅度很小的時侯就要特別注意這個問題，否則電路會變得非常緩慢。

總結：把耦合電容加到電路中之後，耦合電容與負載電阻構成了rc高通濾波器，所以我們可根據公式來計算出耦合電容的大小即：

f=1/2πrc。式中π=3.14。

單位 f:hz ; r:歐姆；c：f。