在電子電路設(shè)計中，幾乎可以說必然會用到的就是“旁路電容”。旁路電容的正式名稱為去耦電容（Decoupling Capacitor），顧名思義，它起到“隔離”作用，是一種電路穩(wěn)定運行不可或缺的元件。本篇將詳細(xì)解說插入IC電源線和GND之間的小元件是如何防止IC誤動作及其作用和重要性。

旁路電容的重要作用、必要性

旁路電容主要通過承擔(dān)以下兩個作用，最大限度地發(fā)揮IC的性能。

01快速電流供給

數(shù)字IC和開關(guān)電源IC會與時鐘同步，以極快的速度反復(fù)進(jìn)行ON/OFF。這種瞬時開關(guān)動作需要瞬間提供大電流。但是，要從位于遠(yuǎn)離IC位置的電源響應(yīng)這種突發(fā)電流需求，電源線的電感（L成分）會產(chǎn)生阻礙作用，導(dǎo)致電流供給延遲。其結(jié)果是IC的電源電壓瞬間下降，最壞的情況會引起誤動作或復(fù)位動作。

通過將旁路電容緊鄰IC電源引腳布局，可針對這種瞬時電流需求，發(fā)揮立即釋放所儲存的電荷的作用。由此，可抑制流經(jīng)電源線的大電流的急劇變化，并抑制IC電源電壓的瞬間的的變動。

02噪聲消除

電源線是容易混入來自外部的電磁噪聲、及因IC自身動作產(chǎn)生的高頻噪聲（開關(guān)噪聲等）的路徑。

這些噪聲會影響IC內(nèi)部的模擬電路和數(shù)字信號等，導(dǎo)致整個電路誤動作。旁路電容起到將作為交流分量的噪聲導(dǎo)流（Bypass）至GND的作用。通過此動作，可用旁路電容消除來自外部的噪聲，抑制其混入IC內(nèi)部，從而防止因噪聲產(chǎn)生的不良影響。

此外，因IC自身動作產(chǎn)生的高頻噪聲，也可用旁路電容消除。通過此動作，也可抑制噪聲泄漏到IC外部。

正確使用的要點

為了最大限度地發(fā)揮旁路電容的效果，需要注重其布局和選型。

布局原則

旁路電容的布局鐵律是：盡量靠近IC的電源引腳，并以最短路徑連接至GND。

布線變長時，會因布線的電感分量增加，從而損害旁路電容的性能。

電容的選擇

低ESR（等效串聯(lián)電阻/）/低ESL（等效串聯(lián)電感）的陶瓷電容適合用于高頻噪聲消除和快速電流供給。

通常，ESR/ESL越低，電容具備的噪聲消除能力就越強。

多個容量的區(qū)分使用

僅憑單個旁路電容，難以消除全頻帶噪聲。

通常建議區(qū)分使用，即將0.1μF或0.01μF等小容量的旁路電容用于高頻噪聲，將10μF或100μF等大容量的旁路電容用于低頻噪聲或大電流供給，并將其并聯(lián)連接。 由此，可形成能應(yīng)對寬頻帶噪聲的“復(fù)合濾波器”。 并聯(lián)使用多個旁路電容時，應(yīng)將小容量（小型）的高頻用電容緊鄰IC布局，而將大容量（大型）的低頻用電容布局在離IC稍遠(yuǎn)的位置。

結(jié)語

旁路電容雖然不顯眼，卻是從根本上支持電路穩(wěn)定運行的“幕后功臣”。掌握這些要點，可設(shè)計高可靠性的電路。

作者 : Nobuhiko Kamano

2005年加入特瑞仕半導(dǎo)體。

從事DC/DC轉(zhuǎn)換器等電源IC開發(fā)6年，其中3年從事離線LED驅(qū)動器的技術(shù)支持。 之后負(fù)責(zé)特瑞仕電源IC客戶的技術(shù)支持。

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