电容的应用大概分成这四类,那怎么区分他们呢?我细细道来
① 耦合电容(Coupling Capacitor)
② 旁路电容 (Bypass Capacitor)
③ 滤波电容(Filter Capacitor)
④ 去耦电容(De-coupling Capacitor)
一、耦合电容(Coupling Capacitor)
首先,最容易区分的耦合电容,耦合电容是串联在电路中的(其他三种都是并联在电路中的),目的是除去信号的直流分量,使信号关于0轴对称。如高速SERDES这种敏感的信号就常常需要在芯片端口处加上AC耦合电容,可以滤出共模干扰。AC耦合虽然有好处,它也有坏处,它增加了阻抗不连续性,也会导致边沿变缓慢等等。耦合电容如何选取,添加的位置,PCB的相关优化我们以后有机会再说。

二、旁路电容(Bypass Capacitor)
旁路电容、去偶电容和滤波电容都是并联在电路中的,即一端接信号或电源,另一端接GND。如何区分它们呢?旁路电容我们之前的一期内容《旁路电容和心脏搭桥》中说过了,在应用旁路电容的电路里,AC和DC都是我们需要的信号,我们只是认为的加上另一条路径,让AC和DC走不同的路径互不干扰。最典型的例子就是三级放大电路中的E级并联的旁路电容。既不影响直流的静态工作点,又不影响交流小信号放大增益。

三、滤波电容(Filter Capacitor)
顾名思义,滤波电容就是滤波用的,并联在电路两端,滤出的波当然也是我们不需要的噪声,纹波等等。在之前的文章《开关电源与滤波电容》中举了一个特别简单的采用滤波电容滤出开关电源纹波的例子。
简单到不能再简单的开关电源原理图
无滤波电容的输出电压(蓝色曲线)
有滤波电容的输出电压(蓝色曲线)
从图中很明显的能看出来滤波电容的作用,这里我们只是在负载R两端并联了一个4uf的电容。再实际电源设计中会应用很多不同容值的电容配合使用。大电容滤低频小电容滤高频,其中最大的那个电容一般有100uf,47uf等,一般我们称为Bulk(巨大的)电容。对于滤波电容的设计我们也是以后有机会再来详细聊聊,很有意思。公众号@电路一点通
④ 去耦电容(De-coupling Capacitor)
去耦电容也是并联在电路两端的,其实去耦电容和滤波电容并没有分的那么清楚,也没有必要,因为他们的目的都是为了滤掉高频噪声。但是一般来讲滤波电容是以电源的角度来说的。电源的作用是提供一个稳定的直流电压,滤波电容就是要滤掉纹波和噪声使电源的直流电压稳定。去耦电容一般是从负载的角度来说的。首先负载本身可以引起噪声,当一个电源挂多个负载时,一个负载引起的噪声就会传递给其他负载,这时,我们加上一些电容有时候会配合磁珠电阻等元件,即能滤掉本身的噪声也能起到隔离各个负载的作用。
但是真的没有必要纠结这个电容是去耦电容还是滤波电容,只要把它起到的作用搞清楚了就OK了。