一、簡介：
BYPASS又稱退藕電容常見于所有電子設(shè)備的功能電路上。大多數(shù)工程師都知道要在系統(tǒng)、設(shè)備甚至是每個芯片上加BYPASS電容。BYPASS的選擇要根據(jù)具體電路和情況來進行分析，這個看似很簡單的BYPASS電容選擇問題，通過下面的具體討論分析，可以有個深入的了解。我們的討論基于以下基礎(chǔ)：等效電路、電介質(zhì)和電容類型。
下面識別使用BYPASS電容的主要功能和環(huán)境。通常電路會產(chǎn)生大量的電流尖峰電流（SPIKES），因此高頻的時候需設(shè)置多個不同的旁路來處理這些問題。另外將討論一些問題如多個旁路電容，電路板布線等。
最后我們有四個具體的例子，正好涉及高低電流和高低頻的四種組合。
二、動機：
（問題的產(chǎn)生和BYPASS電容的作用的實例）以下用面包板搭的一個簡單的運放放大電路的具體實例，噪聲可能來自電源、內(nèi)部電路以及電路的連線等等。
我們先看下放大器電源供應(yīng)引腳上采集的示波器照片：
從上圖可以看到幅度大約為10mVpp的高頻噪音，以及許多經(jīng)常的周期性的超過50mVppD的電流尖峰。這里假定電源供應(yīng)是穩(wěn)定的持續(xù)的直流供應(yīng)，一些干擾會直接耦合至電路導(dǎo)致電路的不穩(wěn)定。
首先我們?yōu)榱说钟@個不期望的干擾，我們加上了BYPASS電容。BYPASS電容可以消除電路中電源電壓的跌落，通過釋放儲藏的電荷來當電壓尖峰產(chǎn)生的時候。并且提供在很寬頻率范圍內(nèi)，為電源建立一條低阻抗的對地通路。
但是，在使用旁路電容之前有四個問題：
1、選擇什么樣的旁路電容尺寸；
2、何處放置旁路電容的放置，以使其產(chǎn)生最大功效；
3、選擇何種旁路電容的類型，以使其適合和充分地使用在我們的電路中；
4、選擇什么樣封裝的電容最合適。
其中第二個問題最容易回答，放置電容最靠近芯片的電源供應(yīng)引腳，任何額外的長度都會轉(zhuǎn)化為增加的串聯(lián)電感，這樣會使得旁路電容的自身諧振頻率下降（有效的帶寬降低）。
三、下面是放大器電路增加旁路電容后的情況：
BYPASS電容使用前和使用后示波器波形的對比，上面那個是使用前的，下面那個是使用后的：
下表是通用電容的特性描述：
通過上表的描述，大家可以有個大致的了解，就是原料及結(jié)構(gòu)決定了電容的屬性。
陶瓷電容是用途最廣泛，低成本和性能可靠的電容，鉭、OSCON和鋁電解電容是有極性電容（專門用于濾波退藕）。鉭電容適合與低壓環(huán)境。鋁電解一般用于中低頻。OSCON是特別的電容，提供低寄生寬頻帶和寬工作溫度（當然最頂級的性能也意味著最高的價格），如果你有足夠的預(yù)算，OSCON提供最佳的性能應(yīng)用在任何電路中擔任旁路。
云母和塑膜電容主要運用在濾波（FILTER）電路中。
BYPASS電容封裝的選擇：SMD提供了更小的ESL，意味著更佳的性能，并且封裝越小ESL越低。
以上是2個電容并聯(lián)時候的阻抗頻率圖，藍色是合成的阻抗圖，可以看到不同規(guī)格的電容可以顯著降低頻帶的阻抗，拓展頻率響應(yīng)，這也是為什么在大電容上要并聯(lián)小電容的原因。
上圖是在C1上串聯(lián)電阻Rseries后的阻抗頻率響應(yīng)，可以看出串聯(lián)了這個電阻后大容量電容的阻抗波谷變得緩和了，這樣其諧振點對電路的影響會大大減小。
綜合以上內(nèi)容對BYPASS電容選用的原則理解就是，要盡量要做到在所需的頻帶范圍內(nèi)阻抗曲線盡量低并且要保持平穩(wěn)，并將所會產(chǎn)生的劇烈變動頻點移出對你的電路會造成影響的范圍之外！ |
