去耦电容学习笔记

《电子开发学习》的公众号有三篇文章讲述去耦电容的知识，讲的是电源的输入端到输出端之间，添加一个去耦电容，用于将电源的高频信号滤去掉，给DC

电源尽可能光滑的信号，理想很值的信号，是不太可能的，够用就行。

下面摘取部分内容：

本质上我们设计的所有电路可以像下图一样抽象一下：

• 板子上有n个不同的负载（比如某个运放电路、MCU的内核、MCU的IO、ADC、时钟），每个负载都需要稳定地供电 - 电压稳定、干净，电流充足，在此图上我只画出2个负载进行举例；

• 电源产生电路，它为每个负载提供能源

 

 

 

每个负载要正常工作，前提就是负载上的供电电压要稳，如果是5V，就得是尽可能干净的5V，如下图：

 

 

负载内的器件们工作起来，都要动态地吸收电流，供电电压就变成了下面的鸟样子：

 

 

也就是在5V的DC上叠加了各种高频率的噪声，这些噪声是由于器件对供电电流的需求导致的电压波动，可以看成是在DC 5V上“耦和”了由于器件工作带来的AC噪声。

 

这样耦和了AC的DC供电电压不仅会影响本负载区域内的电路的工作，也会影响到其它连接在同一个VCC上的其它负载的工作，有可能导致那些负载的电路工作出现问题。

 

怎么办呢？当然就是把每个地区的问题控制在该地区范围内喽：

• 电源供电取决于变换的方式，其供电本身在DC上就有纹波，因此我们需要在电源输出Vout端要有电容C1（我们可以看成是国家粮仓）负责将供电电压上的噪声降到尽可能的低，完全为零是不可能的，因为完美的世界从来都不存在，只要不影响后面负载的正常工作即可。

• 既然每个负载工作起来会导致其电源出现额外的波动，那就让波动在本地尽可能降低，且不影响到其它负载的工作。降低负载供应波动影响的方式就是加强能即时响应的供给（本地粮库） - 通过备用的供给平滑掉主供给快速反应方面的不足。电容的本性就是储能，用电容来做备用电能提供供给也就能平滑掉负载瞬间的需求带来的波动（不同的电容响应速度也不同，且听下文分解），保证该负载的电压尽可能稳定，也就是将有可能耦和到DC上的AC给去除掉（去耦的含义1），同时由于让本地的DC稳定，降低了对其它负载的波及（去耦的含义2）

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  从电源上看，没有去耦电容的时候如左侧的波形，加上了去耦电容之后变成了右侧的样子，供电电压的波形变得干净了，我们称该电容的作用是去掉了耦和在干净的DC上的噪声，所以该电容被称之为去耦电容，当然也可以被称之为旁路（Bypass）电容，因为该电容将DC上耦和的噪声给旁路到地上去了，只留下干净的DC给后续的电路供电。

 

 

 

举一个栗子🌰：每个负载的工作就像我们平日吃“粮食”，每家的用量是动态的、不确定的，所有家庭用的“粮食”加在一起平均下来就相当于在本地区的供粮量（稳定的），但由于每家每天的粮食消耗量很随机，导致供粮的渠道上会有波动，如果没有本地区的粮库（每家也都有储备粮），每个地区的粮食供应就会出现波动，而且A地区的波动就会影响到B地区，我们当然不希望这种情况发生，所以在每个地区都会有本地粮库储存粮食，这样每个地区内部用粮得到保障，地区和地区之间不会产生干扰。

 

当然如果给所有地区供粮的上游出现了波动，而这种波动超过了本地粮库的平滑能力，那该地区的家庭用粮自然也会出现问题。

 

就是如此简单