從電路來(lái)說(shuō),總是存在驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大,驅(qū)動(dòng)電路要把電容充電、放電,才能完成信號(hào)的跳變,在上升沿比較陡峭的時(shí)候,電流比較大,這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會(huì)吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會(huì)產(chǎn)生反彈),這種電流相對(duì)于正常情況來(lái)說(shuō)實(shí)際上就是一種噪聲,會(huì)影響前級(jí)的正常工作。這就是耦合。
去藕電容就是起到一個(gè)電池的作用,滿足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。
旁路電容實(shí)際也是去藕合的,只是旁路電容一般是指高頻旁路,也就是給高頻的開(kāi)關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據(jù)諧振頻率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合電容一般比較大,是10u或者更大,依據(jù)電路中分布參數(shù),以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來(lái)確定。
旁路是把輸入信號(hào)中的干擾作為濾除對(duì)象,而去耦是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象,防止干擾信號(hào)返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。
如何選擇耦合電容和旁路電容的參數(shù)
我們知道,電容越大,儲(chǔ)能越大,可他的時(shí)間參數(shù)也就越大,在低頻放大電路中,耦合電容同時(shí)還要考慮到一個(gè)“信號(hào)耦合量”的問(wèn)題,即通過(guò)電容的交流信號(hào)的“流量”,所以一般都選擇的比較大,但太大的耦合電容由于它的時(shí)間常數(shù)大,高頻信號(hào)通不過(guò),也會(huì)引起輸出波形畸變或使放大電路產(chǎn)生“飽和失真”,在高頻電路中一般都是放大高頻電壓信號(hào),所以耦合電容一般取得小,有時(shí)幾PF就夠了。
旁路電容在放大電路中是作為交流信號(hào)的通道用,也是根據(jù)信號(hào)所通過(guò)的時(shí)間和“流量”來(lái)選擇的,低頻放大電路的旁路電容一般都選擇得較大,幾萬(wàn)PF、幾千PF或幾百PF。高頻電路選擇得比較小,幾十或幾PF就夠了。
舉個(gè)列子,一個(gè)采用集電極輸出的共基極音頻電壓放大電路,要求直接推動(dòng)電流放大電路,電壓放大管的射極旁路電容可取4700PF,集電極輸出耦合電容可取到20微法。如果這個(gè)電路只做中頻電壓放大,射極旁路電容取470PF就夠了,集電極耦合輸出0.1微法就夠了。
為什么低頻要考慮耦合電容的影響
我認(rèn)為關(guān)于“高頻要考慮極間電容,低頻考慮耦合電容”是針對(duì)信號(hào)的失真與否來(lái)說(shuō)的。引用《模擬電子技術(shù)基本教程》里的一段文字:”在放大電路中,由于耦合電容對(duì)于頻率足夠高的信號(hào)相當(dāng)于短路,使信號(hào)幾乎無(wú)損失地通過(guò);而對(duì)于低頻信號(hào)的容抗不可忽略,造成信號(hào)的損失;因而對(duì)信號(hào)構(gòu)成了高通電路。與耦合電容相反,由于半導(dǎo)體管極間電容對(duì)于低頻信號(hào)的容抗很大,相當(dāng)于開(kāi)路;而當(dāng)信號(hào)頻率高到一定程度時(shí),極間電容將分流,導(dǎo)致信號(hào)的損失;因而,對(duì)信號(hào)構(gòu)成了低通通路。“所以我歸納為:關(guān)于“高頻要考慮極間電容,低頻考慮耦合電容”是針對(duì)信號(hào)的失真與否來(lái)說(shuō)的。
因?yàn)殡娙莸娜菘古c頻率成反比,即頻率越低,容抗越大,這導(dǎo)致耦合電容阻礙低頻信號(hào)的通過(guò)。