【導讀】在很多高速串行信號中
，都會使用到AC耦合電容
，既然在設計高速串行電路時，任何一個小小的不同都會引起信號完整性問題，為什麼要在串行鏈路中加入一個AC耦合電容呢？這個電容不僅會導致信號邊沿變得緩慢
，還有可能會引起阻抗不連續。

編者注：其實現在很多工程師在設計時，都是按照總線規範或者芯片手冊的推薦值使用。如果都是這樣，本文權且當作大家的拓展閱讀。

在很多高速串行信號中，都會使用到AC耦合電容，既然在設計高速串行電路時，任何一個小小的不同都會引起信號完整性問題，為什麼要在串行鏈路中加入一個AC耦合電容呢？這個電容不僅會導致信號邊沿變得緩慢，還有可能會引起阻抗不連續。

當我們連接有不同的供電電壓的兩個係統時或者是熱插拔時，可能就會需要用到AC耦合電容了，首先我們要了解的是這裏我們使用AC電容的目的是為了使兩級之間更好的通信，既然是串在了兩個係統之間
，那通信的信號必然是交流的信號。AC耦合電容還可以提供直流偏壓和過流的保護。

在中間加個AC電容有什麼好處呢？

主(zhu)要(yao)就(jiu)是(shi)改(gai)善(shan)了(le)噪(zao)聲(sheng)容(rong)限(xian)。我(wo)們(men)有(you)時(shi)候(hou)可(ke)能(neng)在(zai)選(xuan)擇(ze)電(dian)容(rong)時(shi)會(hui)選(xuan)擇(ze)小(xiao)電(dian)容(rong)，覺(jiao)得(de)這(zhe)樣(yang)可(ke)能(neng)會(hui)將(jiang)直(zhi)流(liu)成(cheng)分(fen)濾(lv)的(de)更(geng)幹(gan)淨(jing)，但(dan)是(shi)這(zhe)樣(yang)會(hui)導(dao)致(zhi)信(xin)號(hao)變(bian)形(xing)並(bing)且(qie)引(yin)起(qi)基(ji)線(xian)漂(piao)移(yi)。如(ru)果(guo)選(xuan)擇(ze)較(jiao)大(da)的(de)電(dian)容(rong)，電(dian)容(rong)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)穩(wen)定(ding)的(de)時(shi)間(jian)需(xu)要(yao)的(de)比(bi)較(jiao)長(chang)，原(yuan)來(lai)一(yi)個(ge)小(xiao)小(xiao)的(de)電(dian)容(rong)要(yao)求(qiu)有(you)這(zhe)麼(me)多(duo)，那(na)我(wo)們(men)應(ying)該(gai)如(ru)何(he)來(lai)選(xuan)擇(ze)這(zhe)個(ge)電(dian)容(rong)呢(ne)

？首(shou)先(xian)要(yao)看(kan)電(dian)容(rong)的(de)頻(pin)率(lv)、溫度等特性並且選擇低ESR/ESL的電容。對於電容值的選擇是要通過計算來選的，如下所示：

這裏的F是截止頻率（定義電壓為輸入電壓的0.707倍時的頻率），R是傳輸線的阻抗
，C是AC耦合電容。

當然在選擇電容時，其通帶的最小頻率要比傳輸信號的最小頻率要小才好，假設信號的最小頻率為Fmin
，則頻率值為F：

F=Fmin/20

當取值為F時

，99.88%的信號均會通過。

前麵介紹了，雖然AC耦合電容有其好處，也會導致邊沿變緩慢
，放置AC耦合電容時，會引起阻抗的變化，就存在一個阻抗不連續點。同時，也會引入碼型相關抖動，即當電路傳輸的信號中出現連續的“1”或“0”時

，會出現下圖所示的直流電平壓降，這就會影響眼高。

如何才能減小這個直流壓降降低呢？

這和RC時間常數有關，RC值越大(充電時間越長
，單位時間電容充電少，分壓小)


，nengtongguodezhiliufenliangjiuyueduozhiliuyajiangyuexiao。youyulianluzhongdengxiaodianzushixiangduigudingde，zhinengtiaojieouhedianrongzhile。ruxiatusuoshidianrongzhiyueda，yajiangyuexiao。

曲線說明：紫色的電容值最大，紅色的電容值次之，粉色的電容值最小。

那我們就把電容無限加大吧！

答案是：No，不行！因為，實際安裝後的電容不是理想電容，除了ESR,ESL，還有安裝電感
，所以就存在一個串聯諧振頻率。電容在串聯諧振頻率之前呈容性，之後呈感性。如下圖所示：

電容值越大，諧振頻率越小，電容在較低頻率就會呈現感性，這樣會造成信號高頻分量衰減增大，同樣會使眼高減小，上升沿變緩
，jitter增加。

所以選擇AC耦合電容時要綜合以上兩點考量
，一般業界都推薦0.01uF~0.2uF，最常見的就是0.1uF的電容。對於電容封裝的選擇不建議使用大於0603的封裝，最好是0402的
，或者更小。

（作者：蔣修國）

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