電容耦合

物理術語

電容耦合,又稱電場耦合或靜電耦合,是由於分佈電容的存在而產生的一種耦合方式。耦合是指信號由第一級向第二級傳遞的過程,一般不加註明時往往是指交流耦合。去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件,以減少開關雜訊在板上的傳播和將雜訊引導到地。

定義


退耦是指對電源採取進一步的濾波措施,去除兩級間信號通過電源互相干擾的影響。耦合常數是指耦合電容值與第二級輸入阻抗值乘積對應的時間常數。
退耦有三個目的
1.將電源中的高頻紋波去除,將多級放大器的高頻信號通過電源相互串擾的通路切斷。
2.信號工作時,電路對電源需求加大,引起電源波動,通過退耦降低大信號時電源波動對輸入級/高電壓增益級的影響。
3.形成懸浮地或是懸浮電源,在複雜的系統中完成各部分地線或是電源的協調匹有源器件在開關時產生的高頻開關雜訊將沿著電源線傳播。

干擾的耦合方式


干擾源產生的干擾信號是通過一定的耦合通道對電控系統發生電磁干擾作用的。干擾的耦合方式無非是通過導線、空間、公共線等作用在電控系統上。分析下來主要有以下幾種。
直接耦合:這是干擾侵入最直接的方式,也是系統中存在最普遍的一種方式。如干擾信號通過導線直接侵入系統而造成對系統的干擾。對這種耦合方式,可採用濾波去耦的方法有效地抑制電磁干擾信號的傳入。
公共阻抗耦合:這也是常見的一種耦合方式。常發生在兩個電路的電流有共同通路的情況。公共阻抗耦合有公共地和電源阻抗兩種。防止這種耦合應使耦合阻抗趨近於零、使干擾源和被干擾對象間沒有公共阻抗。
電磁感應耦合:又稱磁場耦合。是由於內部或外部空間電磁場感應的一種耦合方式,防止這種耦合的常用方法是對容易受干擾的器件或電路加以屏蔽。
輻射耦合:電磁場的輻射也會造成干擾耦合,是一種無規則的干擾。這種干擾很容易通過電源線傳到系統中去。另當信號傳輸線較長時,它們能輻射干擾波和接收干擾波,稱為大線效應。
漏電耦合:所謂漏電耦合就是電阻性耦合。這種干擾常在絕緣降低時發生。
記得以前我的觀點是:去藕電容一般容量比較大,也就是避免雜訊耦合到其他部分的意思;旁路電容容量小,提供低阻抗的雜訊迴流路徑。其實這種說法也可以算沒有什麼大錯誤。但是經過偶查閱了相關資料,才發現其實decouple和bypass從根本上來說沒有任何區別,兩者在稱謂上可以互換。兩者的作用低俗一點說:當電源用。所謂雜訊其實就是電源的波動,電源波動來自於兩個方面:電源本身的波動,負載對電流需求變化和電源系統相應能力的差別帶來的電壓波動。而去藕和旁路電容都是相對負載變化引起的雜訊來說。所以他們兩個沒有必要做區分。而且實際上電容值的大小,數量也是有理論根據可循的,如果隨意選擇,可能會在某些情況下遇到去藕電容(旁路)和分佈參數發生自激振蕩的情況。