Author: Jackie Long 擺在你面前的就是這么一個看似簡單的問題: 旁路(電容)與去耦(電容)有什么聯(lián)系與區(qū)別? 不客氣地說,,大多數(shù)讀者都無法明確說出準(zhǔn)確的答案,,連很多所謂的資深工程師也不能幸免。 于是乎,,好像早就約定好的一樣,,一窩蜂地打開瀏覽器到網(wǎng)上搜索相關(guān)資料,試圖找出問題的答案,,然而不幸的是,,網(wǎng)上所謂的經(jīng)驗(yàn)未必是正確的,而且,,也不知道這些所謂的經(jīng)驗(yàn)最開始是誰寫,,反正網(wǎng)上大把大把地轉(zhuǎn)載,一點(diǎn)新意都沒有。這里可以肯定的說:關(guān)于這個問題的信息多種多樣,,甚至很多好像都是矛盾的,,然而,就算你全部瀏覽完個遍后還是不會有什么清晰答案,,甚至更多人更糊涂了,。 我們來看看網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于這個問題的主流說法是什么,先來開一次批判大會,,再來給出我們的最終答案(一家之言,,僅供參考): 點(diǎn)評:如果不出意外的話,還有類似下面的圖片來對上述文字進(jìn)行補(bǔ)充說明: 真是圖文并茂,、敘述詳盡,、鞭辟入里、入木三分吶,,這種說法可能很容易被大多數(shù)工程師所接受,,然而,從電容所處位置不同來說明去耦電容與旁路電容的區(qū)別還是很勉強(qiáng)的,,甚至是可笑的,!換言之,不贊同這種說法,,完全不贊同,! 點(diǎn)評:這個信息應(yīng)該還是比較中肯,與我們的文章《旁路電容的工作原理》的思路相當(dāng)接近,,但仍然沒有明確指出兩者的區(qū)別,,那旁路電容與去耦電容有區(qū)別嗎?當(dāng)然有,!區(qū)別大了,! 點(diǎn)評:不知道在說什么,東抄一點(diǎn)西抄一點(diǎn)!誰說去耦電容一般都很大的,,100nF的去耦電容不是很常用的嗎,?又是誰說旁路電容是針對高頻來用的? 點(diǎn)評:我不知道這段話是原作者本就是這樣寫的,,還是轉(zhuǎn)載成這樣的,,四個字,亂七八糟,!還被成千上萬的人轉(zhuǎn)載,,甚至被冠以'精辟'兩個字,可想而知網(wǎng)絡(luò)信息的嚴(yán)重失真,,轉(zhuǎn)載者也從來沒有認(rèn)真看過他認(rèn)為'精辟'的經(jīng)驗(yàn),。 你家有分布電感 5uH的電容嗎?如果電感有5uH的話,,那還叫分布電感嗎,?5nH是正解!既然0.1uF去耦電容的共振頻率為7MHz,,為什么1uF,、10 uF電容的共振頻率在20MHz以上,比0.1uF電容的共振頻率還高,,不全是扯淡嘛!1nF,、10nF才是正解,! 然而,這里我想說的是:如果你把這段話中所有'去耦電容'換成'旁路電容'再讀一遍的話,,你認(rèn)為哪種意思是正確的,?因?yàn)槲覀冊谖恼隆杜月冯娙莸墓ぷ髟怼分幸泊蟾疟硎九月冯娙菔沁@么個意思,那是我的文章中說錯了,,還是網(wǎng)上的信息錯了,? 是不是頭都快暈了!編劇別賣關(guān)子了,,把答案給亮出來,,趕緊的! 其實(shí),,兩者的區(qū)別與聯(lián)系很簡單,,就一句話:去耦就是旁路,旁路不一定是去耦! 我們經(jīng)常提到時去耦,、耦合,、濾波等說法,是從電容器在電路中所發(fā)揮的具體功能的角度去稱呼的,,這些稱呼屬于同一個概念層次,,而旁路則只是一種途徑,一種手段,,一種方法,。 比如,我們可以這么說:電容器通過將高頻信號旁路到地而實(shí)現(xiàn)去耦作用,。因此,,數(shù)字芯片電源引腳旁邊100nF的小電容,你可以稱之為去耦電容,,也可以稱之為旁路電容,,都是沒有錯的,如果你要強(qiáng)調(diào)的是去耦作用,,則應(yīng)該稱其為去耦電容,,有些日本廠家的數(shù)據(jù)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(dāng)于水果與蘋果的區(qū)別,,光頭與和尚的區(qū)別,,如下圖所示: 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,,他想干什么,? 可能他要投降,可能要行禮,,可能要做超人開始飛向太空,,當(dāng)然,,也有可能要揍小編。 這個劇情里面,,'舉起來手'是一種手段(相當(dāng)于旁路概念層面),,而這種手段的要達(dá)到的目的可能是投降、行禮,、飛行,、揍編(自創(chuàng)的)或其它什么的(相當(dāng)于去耦、耦合,、濾波等等),,如下圖所示: 因此,由于概念層次的不同,,在實(shí)際稱呼中有交叉使用的現(xiàn)象也是正常的,,當(dāng)然,也有一些約定俗成或傳統(tǒng)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: 對于數(shù)字電路中的100nF小電容,你可以認(rèn)為它是旁路電容,,也可以認(rèn)為是去耦電容,,甚至可以認(rèn)為是耦合電容(將噪聲耦合到地了),只不過很少有人這么稱呼,。 電源濾波電路如下圖所示的: 對于1000uF的大電容C2,你可以認(rèn)為它是濾波電容,,也可以認(rèn)為它是旁路電容,,它通過將低頻擾動旁路到地而達(dá)到濾波的目的。 電容三點(diǎn)式振蕩電路如下圖所示: 一般認(rèn)為上圖中C3是旁路電路,,而C4是耦合電容,,但你也可以認(rèn)為C3是耦合電容,,它利用'隔直通交'的特點(diǎn)將三點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)正反饋信號耦合到Q1的基極,只不過更多人將其稱為旁路電容,,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只能稱為耦合電容,,不能稱為旁路電容。 基本共發(fā)射極放大電路如下圖所示: C3一般就稱為旁路電容,,這個幾乎地球人都不會有什么意見,,但你也可以認(rèn)為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?yàn)閂CC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(shí),無論其容量是大還是小,、布局離電源輸入是遠(yuǎn)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(jīng)說過,,去耦就是旁路),它將電路中可能出現(xiàn)的擾動或噪聲旁路到地,,很多人在功放電路的正負(fù)電源并了幾個10000uF(1萬微法)大電容就是這個意思,。 有人站起來指著我的鼻子說:扯淡,我加了這些大電容是為了儲能,,你這土鱉不懂就不要亂說話,!然而,我想說的是:當(dāng)你用一只手指著我的時候,,其它手指卻是指著自己的,! 你可以理解C4的作用為儲能(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(shí)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,,沒什么任何區(qū)別。 但,,你不能認(rèn)為C4是濾波電容,,盡管從某些角度來看并沒有錯,這與第一點(diǎn)中FPGA旁邊100 nF的小電容一樣,,你不能它們認(rèn)為是濾波電容,,盡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。 |
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