一文详解去耦电容与旁路电容的区别

一、名词定义：

旁路(bypass)电容：pass是通过的意思，bypass指从靠近的地方，从旁边通过。大路不走走小路，主路不走走辅路。所以，旁路电容可以理解成把信号高频成分旁路掉的电容。

去耦(decoupling)电容：Coupling，是耦合的意思。如果系统A中出现的“事物”引起了系统B中一“事物”的出现，或者反之。这里“事物”指一些不希望出现的干扰信号，那么我们就说系统A与系统B出现了耦合。Decoupling，即是减弱耦合的意思。因此，去耦电容是在电路中发挥去耦作用的电容。

我们经常提到像去耦、耦合、滤波等说法，是从电容器在电路中所发挥的具体功能的角度去称呼的，这些称呼属于同一个概念层次，而旁路则只是一种途径，一种手段，一种方法。

二、如何判断电路中的电容是去耦还是旁路?

比如以下电路图中的电容C1、C2、C3，你分得出谁是去耦电容，谁是旁路电容吗?

我们可以分别从电源模块、IC1、IC2角度来进行分析判断，在实际电路中进一步理解去耦电容和旁路电容。

1、电源模块角度

站在电源模块的角度，我们不希望电源模块自身的干扰传到下一级IC1中。下图显示了电源模块输出会含有高频噪声和低频纹波干扰。

为此在电源模块和IC1之间加入电容C1和C2，以滤除干扰信号。其中，C1采用大容值10uF，利用电容的充放电功能起到电池蓄能作用，满足IC1对驱动电流的需求，从而消除频率较低的纹波干扰。而C2则往往采用小容值0.1uF，以滤除较高频段的噪声干扰。

所以对于电源模块而言，C1发挥了滤除低频干扰和蓄能的功能，C2发挥了滤除高频干扰的功能，两者都是去耦电容。

2、IC1角度

站在IC1的角度，前级输入中除了需要的直流供电外还包含了高频和低频的干扰，IC1自然不希望干扰信号进入内部，所以C1和C2就提供了对地路径，将直流成分以外的信号通过C1和C2流向系统地。

所以对于IC1来说，C1和C2帮助它旁路掉干扰信号，属于旁路电容。

3、IC2角度

站在IC2角度，当IC1的输出信号传输到IC2系统中时，为防止IC1在工作中产生的高频干扰输入到IC2中，所以放置了电容C3来滤除干扰，因此对于IC2来说C3是旁路电容。

但此时如果再次站在IC1的角度，它不希望干扰耦合到IC2，C3此时又可以称为去耦电容。

总结C1、C2、C3如下：

是不是感觉两者没有区别了?分析的角度不同，电容的叫法就会不同。所以具体叫什么不重要，能够解决问题才是关键。

回归主题，去耦电容和旁路电容的区别是什么?编者勉强地从两个方面做了区分以便大家理解，但仅供参考，因为两者并没有明确的区别界限。

三、去耦电容和旁路电容的2个主要区别

1、使用位置的区别：

去耦电容，强调使用在系统输出pin脚，用来滤除系统自身产生的干扰防止耦合到下一级系统;

旁路电容，强调使用在系统输入pin脚，用来滤除系统不需要的高频干扰信号。

2、使用的容值大小的区别：

去耦电容，一般是容值较大，基本在0.1uF以上，相对于直流分量来说，其他带有一定周期性波动的信号都可以认为是交流成分，在电源供电系统中，通常使用容值较大的电容，来滤除频率较低的纹波干扰，即去耦电容;

旁路电容，一般应用选值是比较小，基本都在0.1uF以下，电容容值越小，对高频信号的阻抗就越小，越容易给高频信号提供低阻抗路径流向GND。

结语：

对于电路中的旁路电容和去耦电容，倒不用太过于纠结与死磕。在自己的认知体系中灵活运用，能够解决问题才是根本。

小编在查阅资料时看到以下两段话都出现在各个大V的文章中，您觉得哪句话是正确的?欢迎大家留言讨论。

A、去耦就是旁路，旁路不一定是去耦

B、旁路就是去耦，去耦不一定是旁路

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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。

去藕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。旁路 电容实际也是去藕合的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开关噪声提供一条低阻抗泄放途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般是 0.1u，0.01u 等，而去耦合电容一般比较大，是 10u 或者更大，依据电路中分布参数，以及驱动电流的变化大小来确定。

旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。

去耦电容在集成电路电源和地之间的有两个作用：

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。这个电容的分布电感的典型值是 5μH。

0.1μF 的去耦电容有 5μH 的分布电感，它的并行共振频率大约在 7MHz 左右，也就是说，对于 10MHz 以下的噪声有较好的去耦效果，对 40MHz 以上的噪声几乎不起作用。

1μF、10μF 的电容，并行共振频率在 20MHz 以上，去除高频噪声的效果要好一些。

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，可按 C = 1 / F，即 10MHz 取 0.1μF，100MHz 取 0.01μF。

分布电容是指由非形态电容形成的一种分布参数。一般是指在印制板或其他形态的电路形式，在线与线之间、印制板的上下层之间形成的电容。这种电容的容量很小，但可能对电路形成一定的影响。

在对印制板进行设计时一定要充分考虑这种影响，尤其是在工作频率很高的时候。也成为寄生电容，制造时一定会产生，只是大小的问题。

布高速 PCB 时，过孔可以减少板层电容，但会增加电感。分布电感是指在频率提高时，因导体自感而造成的阻抗增加。