高速电路去耦和旁路特性

什么是去耦和旁路？去耦和旁路可以防止能量从一个电路传播到另一个电路上去，进而提高电源分配系统的质量。

回顾前面章节的介绍，可知数字逻辑电路通常涉及两个可能的状态，“0”和“I”（参考图3－1所示数字信号电平模型）。设置和检查这两个状态是通过元件内部的开关来实现的，它确定了该器件是否在逻辑“低”或逻辑“高”。这些逻辑元件确定某一状态需要一定的时间间隔。为了保证状态被稳定地读取，第3章引入了建立时间裕量和保持时间裕量，这两个量防止了误触发，确保了信号的完整性。

但是，光有充足的保持时间是不够的，结合第2章电磁兼容的相关知识，可以知道电路周围，信号中存在着大量的电磁干扰和高频辐射。如果增加高频干扰，以上所讲述的逻辑状态也不能被逻辑元件正确识别。

引入耦合电容，利用电容的充电和放电这一基本特性，其目的是提供充足的动态电压和电流。通过在电路走线和电源层上确保一个低阻抗电压源来实现去耦，以至于使高频干扰能从信号路径有效地转移出去，同时使低频射频（RF）能量相对地不受影响。

电容器常见的用途在前面的章节都有涉及。比如电容的滤波就在第2章中用于解决高速电路的电磁兼容问题。本章所要强调的电容的用途有去耦、旁路和体电容。

· 去耦：去除在元件切换时从高频元件进入到电源分配网络中的RF能量。去耦电容还

可以为元件提供局部化的直流电压源，减少跨板浪涌电流的干扰。

·旁路：从元件或走线中转移出不需要的共模RF能量。这主要是通过实现交流旁路消除无用的能量进入敏感的部分，另外还可以提供基带滤波功能。

·体电容：信号引脚在最大电容负载状态下同步切换时，用于保持元件里的直流电压和电流恒定。还可以防止由元件产生的冲激电流“dI/dr”引起的电压击穿。

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