在擔任應用工程師之前，筆者是 IC 測試開發工程師。筆者的項目之一是對 I2C wenduchuanganqijinxingtexingmiaoshu。zaibianxieyixieruanjianzhihou，shougonghanjieleyigeyuanxingshejidianluban。youyushijiancangcu，shengqulebijiaomafandequoudianrongqi。shuihuixuyaotane，duiba？

 

bizheshoujishujudagaiyouyigexingqile

，danhuodederenhejieguodouwufayuyuqijieguoxiangpipei。yushizuoledalianggenggai
，shitutishengxingneng
，dandoumeiyouxiaoguo。zuihou
，juedingtianjiayigequoudianrongqi，buchusuoliao
，wentijiejuele。

 

這讓筆者不禁思考，會不會總是需要使用去耦電容器？它的作用到底是什麼？

 

要回答這個問題
，需要考證在不使用去耦器件時會出現什麼問題。

 

圖 1 為帶去耦電容器和不帶去耦電容器（C1 和C2）情況下用於驅動 R-C 負載的緩衝電路。我們注意到，在不使用去耦電容器的情況下，電路的輸出信號包含高頻 (3.8MHz) 振蕩。對於沒有去耦電容器的放大器而言，通常會出現穩定性低、瞬態響應差、啟動出現故障以及其它多種異常問題。

圖 1：采用去耦和不采用去耦的緩衝電路（測量結果）

圖 2 闡述了為什麼去耦非常重要。需要注意的是
，電源線跡的電感將限製暫態電流。

 

去耦電容與器件非常接近
，因此電流路徑的電感很小。在暫態過程中，該電容器可在非常短的時間內向器件提供超大量的電流。

 

未采用去耦電容的器件無法提供暫態電流，因此放大器的內部節點會下垂（通常稱為幹擾）。無去耦電容的器件其內部電源幹擾會導致器件工作不連續，原因是內部節點未獲得正確的偏置。

圖 2：帶去耦合和不帶去耦合情況下的電流

 

除了使用去耦電容器外，您還要在去耦電容器、電源和接地端之間采取較短的低阻抗連接。

 

圖 3 將(jiang)良(liang)好(hao)的(de)去(qu)耦(ou)合(he)板(ban)麵(mian)布(bu)局(ju)與(yu)糟(zao)糕(gao)的(de)布(bu)局(ju)進(jin)行(xing)了(le)對(dui)比(bi)。您(nin)應(ying)始(shi)終(zhong)嚐(chang)試(shi)著(zhe)讓(rang)去(qu)耦(ou)合(he)連(lian)接(jie)保(bao)持(chi)較(jiao)短(duan)的(de)距(ju)離(li)，同(tong)時(shi)避(bi)免(mian)在(zai)去(qu)耦(ou)合(he)路(lu)徑(jing)中(zhong)出(chu)現(xian)通(tong)孔(kong)，原(yuan)因(yin)是(shi)通(tong)孔(kong)會(hui)增(zeng)加(jia)電(dian)感(gan)。大(da)部(bu)分(fen)產(chan)品(pin)說(shuo)明(ming)書(shu)都(dou)會(hui)給(gei)出(chu)去(qu)耦(ou)合(he)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)推(tui)薦(jian)值(zhi)。如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)給(gei)出(chu)，則(ze)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong) 0.1uF。

圖 3：良好與糟糕 PCB 板麵布局的對比

 

正(zheng)確(que)連(lian)接(jie)去(qu)耦(ou)電(dian)容(rong)器(qi)會(hui)給(gei)您(nin)省(sheng)去(qu)很(hen)多(duo)麻(ma)煩(fan)。即(ji)便(bian)在(zai)試(shi)驗(yan)台(tai)上(shang)不(bu)使(shi)用(yong)去(qu)耦(ou)合(he)電(dian)路(lu)也(ye)能(neng)工(gong)作(zuo)得(de)很(hen)好(hao)，但(dan)若(ruo)進(jin)入(ru)量(liang)產(chan)階(jie)段(duan)時(shi)再(zai)因(yin)工(gong)藝(yi)變(bian)化(hua)和(he)其(qi)他(ta)實(shi)際(ji)因(yin)素(su)的(de)影(ying)響(xiang)
，您(nin)的(de)產(chan)品(pin)可(ke)能(neng)就(jiu)會(hui)出(chu)現(xian)這(zhe)樣(yang)或(huo)那(na)樣(yang)的(de)問(wen)題(ti)。

 

吸取教訓吧，別掉進不使用去耦合的陷阱裏！