电路中电容详解

      从理论上（即假设电容为纯电容）说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。但实际上超过1uF的电容大多为电解电容，有很大的电感成份，（电解电容是两层薄膜卷起来的，这种卷起来的结构在高频时表现为电感）所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容，这时大电容通低频，小电容通高频。电容的作用就是通高频阻低频。电容越大低频越容易通过，电容越小高频越容易通过。大电容(微法级)滤低频，小电容(纳法、皮法级)滤高频。

电容的具体作用：

1)去耦（退耦）：

首先，什么是耦合？耦合是指信号由第一级向第二级传递的过程，就是前一级的信号送到后一级。对于用同一个电源供电的IC电路来说，它们是通过电源耦合在一起的。去耦（退耦）是指对电源采取进一步的滤波措施，去除两级间信号通过电源互相干扰的影响。（当然，去耦不仅仅包含电源间的去耦。）

去耦有三个目的： 1. 将电源中的高频纹波去除，将多级放大器的高频信号通过电源相互串扰的通路切断；

                      2. 大信号工作时，电路对电源需求加大，引起电源波动，通过退耦降低大信号时电源波动对输入级 / 高电压增益级的影响；

                      3. 形成悬浮地或是悬浮电源，在复杂的系统中完成各部分地线或是电源的协调匹配。

有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。

去耦电容是电路中装设在元件的电源端的电容，此电容可以提供较稳定的电源，同时也可以降低元件耦合到电源端的噪声，间接可以减少其他元件受此元件噪声的影响。

在共享导体的电路中，共享电源的时候，当一个器件需要对外提供输出的时候就会同时拉低该导体的电压，产生噪声耦合到共享的电路中。在有噪声的环境中，这些电磁波会在导体内感应出电压信号，影响回路中的元件。在数字电路中，器件容易在临界位置由于干扰而产生错误的信号，从而产生错误的动作。去耦电容可以减少以上情形的发生。

去耦电容一般都安置在元件附近的电源处，以减少布线阻抗对滤波效果的影响。去耦电容多使用瓷片电容，其数值由电压信号最快上升和下降速度确定。

2)旁路：

可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路掉的电容，称做“旁路电容”。 对于同一个电路来说，旁路（bypass）电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象，把前级携带的高频杂波滤除，而去耦（decoupling，也称退耦）电容是把输出信号的干扰作为滤除对象。

旁路电容的主要功能是产生一个交流分路，从而消去进入易感区的那些不需要的能量，即当混有高频和低频的信号经过放大器被放大时，要求通过某一级时只允许低频信号输入到下一级，而不需要高频信号进入，则在该级的输入端加一个适当大小的接地电容，使较高频率的信号很容易通过此电容被旁路掉（这是因为电容对高频阻抗小），而低频信号由于电容对它的阻抗较大而被输送到下一级放大。

去耦电容和旁路电容没有本质的区别,电源系统的电容本来就有多种用途,从为去除电源的耦合噪声干扰的角度看,我们可以把电容称为去耦电容(Decoupling),如果从为高频信号提供交流回路的角度考虑,我们可以称为旁路电容(By-pass).而滤波电容则更多的出现在滤波器的电路设计里.电源管脚附近的电容主要是为了提供瞬间电流,保证电源/地的稳定,当然,对于高速信号来说,也有可能把它作为低阻抗回路,比如对于CMOS电路结构,在0->1的跳变信号传播时,回流主要从电源管脚流回,如果信号是以地平面作为参考层的话,在电源管脚的附近需要经过这个电容流入电源管脚.所以对于PDS(电源分布系统)的电容来说,称为去耦和旁路都没有关系,只要我们心中了解它们的真正作用就行了。