1. 关于电容-去耦和滤波

1. 哪里来的噪声

1. 开关电源：开关电源就是利用电子开关器件（如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等），通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现DC/AC、DC/DC电压变换，以及输出电压可调和自动稳压。所以电源一般伴随着器件在开关时产生的高频开关噪声。

2. 天线效应：电力线就像天线一样，可能会拾取其它地方的高频(HF)噪声，然后通过电场、磁场、电磁场和直接传导等方式耦合到系统中。电源端的高频噪声会影响许多电路的性能，因此，必须将IC电源上存在的任何高频噪声短接到地。为实现噪声短接，我们不能使用导体，因为它会造成直流短路，烧毁保险丝，但可以使用电容(通常为1nF至100nF)，它不仅能隔直，而且能实现高频噪声的短路连接。

2. 如何滤波（去耦）

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。

耦合：从电路来说，总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻（特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹），这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作。这就是耦合。

去耦：

1. 原理：去耦电容就是起到一个电池的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰。

2. 容值：去耦电容在集成电路电源和地之间有两个作用：一方面是本集成电路的蓄能电容，另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。每10片左右集成电路要加一片充放电电容，或1个蓄能电容，可选10μF左右。最好不用电解电容，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。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格，其电容值可按C=1/F来计算，即10MHz取0.1μF，100MHz取0.01μF。

3. 简单总结：去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用。对于同一电路来说，旁路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，而去耦电容也称退耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象。去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激，使放大器稳定工作。

3. 其它事项

1. 1cm导线或PC走线具有大约8nH的电感(5Ω、100MHz时)，很难形成短路。用作高频短路的电容必须具有较低的引线和PC走线电感，因此，各电源电容必须非常靠近它去耦的IC的两个引脚。选择内部电感较低的电容也很重要，通常使用陶瓷电容。

2. 许多IC中的电路会在电源端产生高频噪声，这种噪声也必须通过跨接在电源上的电容进行短路，以免破坏系统的其它部分。同样，引线和PC走线的长度至关重要：一方面，长引线会充当电感，使短路不够理想；另一方面，长导体会充当天线，通过电场、磁场和电磁场等方式将高频噪声传输到系统的其它部分。

因此，每个IC的每个电源引脚都应通过电感非常低的电容连接到IC的地引脚，地引脚可能有多个，必须利用较宽的低电感PC走线将所有地引脚接合在一起，使之成为单个低阻抗等电位星型接地点，这一点非常重要。