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在擔任應用工程師之前，我是 IC 測試開發工程師。我的項目之一是對 I2C 溫度傳感器進行特性描述。在編寫一些軟件之后，我手工焊接了一個原型設計電路板。由于時間倉促，我省去了比較麻煩的去耦電容器。誰會需要它呢，對吧？ 我收集數據大概有一個星期了，但獲得的任何結果都無法與預期結果相匹配。于是我做了大量更改，試圖提升性能，但都沒有效果。最后，我決定添加一個去耦電容器，不出所料，問題解決了。 這讓我不禁思考，會不會總是需要使用去耦電容器？它的作用到底是什么？ 要回答這個問題，需要考證在不使用去耦器件時會出現什么問題。 圖 1 為帶去耦電容器和不帶去耦電容器（C1 和C2）情況下用于驅動 R-C 負載的緩沖電路。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。對于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沖電路（測量結果） 圖 2 闡述了為什么去耦非常重要。需要注意的是，電源線跡的電感將限制暫態電流。 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（通常稱為干擾）。無去耦電容的器件其內部電源干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 將良好的去耦合板面布局與糟糕的布局進行了對比。您應始終嘗試著讓去耦合連接保持較短的距離，同時避免在去耦合路徑中出現通孔，原因是通孔會增加電感。大部分產品說明書都會給出去耦合電容器的推薦值。如果沒有給出，則可以使用 0.1uF。 圖 3：良好與糟糕 PCB 板面布局的對比 正確連接去耦電容器會給您省去很多麻煩。即便在試驗臺上不使用去耦合電路也能工作得很好，但若進入量產階段時再因工藝變化和其他實際因素的影響，您的產品可能就會出現這樣或那樣的問題。 吸取我的教訓吧，別掉進不使用去耦合的陷阱里！ |
