?集成芯片的電源兩端接一個(gè)電容的主要原因包括去耦、儲(chǔ)能、濾波、提高電磁兼容性等?。具體來(lái)說(shuō)：

?去耦(Decoupling)?：電容可以為高頻信號(hào)提供通路，減小電源內(nèi)阻，去除電源和地線(xiàn)在敷銅板上“走長(zhǎng)線(xiàn)”的影響，防止公用電源的各部分電路之間的“有害交連”。去耦電容的主要作用是吸收供電電源電壓中的高頻交流成分，將高頻交流成分引導(dǎo)到地線(xiàn)，進(jìn)而使芯片能夠獲得更加穩(wěn)定可靠的直流電壓。

?儲(chǔ)能(Energy Storage)?：當(dāng)電路的耗電量突然增大時(shí)，如果沒(méi)有電容，電源電壓可能會(huì)被拉低，產(chǎn)生噪聲，甚至導(dǎo)致設(shè)備重啟。大容量的電容可以暫時(shí)釋放儲(chǔ)存的電能，穩(wěn)定電源電壓?。

?濾波(Filtering)?：電容可以濾除電源中的高頻雜波，穩(wěn)定電路工作狀態(tài)。電源濾波電容可以濾除電源的雜波和交流成分，平滑脈動(dòng)直流電壓，儲(chǔ)存電能?12。

?提高電磁兼容性(EMC)?：電容可以降低高頻干擾信號(hào)對(duì)電路的影響，抑制電路與干擾源之間瞬態(tài)共模電壓差，防止高頻信號(hào)輻射至外部環(huán)境?。

?提供瞬態(tài)電流?：在芯片瞬間需要大電流時(shí)，電容能夠快速響應(yīng)，提供所需的電流，避免電源網(wǎng)絡(luò)延遲導(dǎo)致的電壓波動(dòng)?。

?防止直流短路?：使用電容而不是導(dǎo)體進(jìn)行短路連接，因?yàn)閷?dǎo)體會(huì)造成直流短路，可能燒毀保險(xiǎn)絲，而電容可以隔直，只允許交流通過(guò)。

?降低電感影響?：用作高頻短路的電容必須具有較低的引線(xiàn)和PCB走線(xiàn)電感，因此各電源電容必須非?？拷ヱ畹腎C的兩個(gè)引腳。

芯片兩個(gè)引腳間加電容是為了穩(wěn)定供電電壓、濾除噪音、提供瞬時(shí)電流、降低功耗。這些設(shè)計(jì)都是為了提高電路的穩(wěn)定性和性能。例如，穩(wěn)定供電電壓 是非常關(guān)鍵的，電源線(xiàn)上不可避免地會(huì)存在電壓波動(dòng)，這些波動(dòng)可能來(lái)源于電源本身的不穩(wěn)定或者電路中其他部件的電流變化。在芯片工作時(shí)，如果供電電壓發(fā)生較大波動(dòng)，可能會(huì)導(dǎo)致芯片工作不正常，甚至損壞。因此，在芯片的電源引腳與地引腳之間加入旁路電容或去耦電容，可以作為一個(gè)小型的能量存儲(chǔ)單元，當(dāng)供電電壓暫時(shí)下降時(shí)，電容可以釋放存儲(chǔ)的能量，確保芯片供電電壓的穩(wěn)定。

一、穩(wěn)定供電電壓

電容器連接在芯片電源引腳和地之間，主要作用是支持電源線(xiàn)在高負(fù)載瞬間提供較為穩(wěn)定的電壓。電容器能存儲(chǔ)電量，在電源線(xiàn)電壓突然下降時(shí)，電容能迅速釋放電量，保持芯片供電電壓不會(huì)有太大的波動(dòng)。相反，當(dāng)電路負(fù)載突然減少時(shí)，電容可以吸收多余的電量，從而避免電壓短時(shí)間內(nèi)的劇烈升高。

二、濾除噪音

任何電路系統(tǒng)都無(wú)法完全擺脫外界以及內(nèi)部的電磁干擾，這種干擾在電源線(xiàn)上表現(xiàn)為噪音。噪音可以是高頻交變電流，也可以是由其他電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁波輻射所引起的。芯片兩個(gè)引腳間加入的電容，能夠有效濾除高頻噪聲。這些電容器充當(dāng)?shù)屯V波器，允許低頻電流通過(guò)，阻止高頻電流，保護(hù)芯片不受高頻電磁干擾的影響。

三、提供瞬時(shí)電流

在芯片運(yùn)作時(shí)，某些功能模塊可能會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)需要較大的電流，這時(shí)供電系統(tǒng)可能來(lái)不及響應(yīng)這種瞬時(shí)的大電流需求。此時(shí)，電容作為瞬時(shí)電源，可以迅速提供所需的電流，保證芯片正常工作。電容釋放的瞬時(shí)電流可以保證芯片不會(huì)因?yàn)樗矔r(shí)電流需求得不到滿(mǎn)足而造成性能下降或工作不穩(wěn)定。

四、降低功耗

在復(fù)雜的電子系統(tǒng)中，電源供應(yīng)可能經(jīng)歷多級(jí)降壓后才達(dá)到芯片的供電電壓。在這個(gè)過(guò)程中，降壓器件本身會(huì)產(chǎn)生一些損耗，而電容可以減少這種損耗。在供電路徑上串聯(lián)的電容可以?xún)?chǔ)存一部分能量，在芯片工作的間歇期釋放這些能量，從而減少?gòu)碾娫淳€(xiàn)上抽取的能量，降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗。

在電子線(xiàn)路中，集成芯片引腳相連的電容主要用于存儲(chǔ)電荷和能量、濾波去耦，保證電路的穩(wěn)定性和信號(hào)完整性。具體來(lái)說(shuō)：

電源濾波：大容量電解電容用于低頻情況下的能量?jī)?chǔ)存和補(bǔ)充，確保電源的穩(wěn)定供應(yīng)。而靠近芯片電源腳的電容則針對(duì)高頻特性進(jìn)行濾波，減少電源噪聲。

去耦：去耦電容能夠緩解電路間的耦合干擾，特別是在驅(qū)動(dòng)信號(hào)源與負(fù)載電容之間存在較大電容時(shí)，去耦電容能提供快速的能量響應(yīng)，防止電流波動(dòng)引發(fā)的噪聲。去耦電容的容量通常較大，如10uF，以適應(yīng)電路需求。

高頻旁路：高頻旁路電容主要用于旁路高頻噪聲，容量一般較小，如0.1uF或0.01uF，有助于減少高頻信號(hào)對(duì)電路其他部分的干擾。

電源旁路：電源旁路電容用于穩(wěn)定電壓，防止寄生振蕩，并為器件提供穩(wěn)定的能量來(lái)源。

電容量的確定：

電路特性：電容量的選擇首先要考慮電路的基本特性和需求，如電源濾波、去耦、高頻旁路等。

頻率需求：不同頻率下，電容的濾波效果和去耦能力有所不同。因此，需要根據(jù)電路的工作頻率來(lái)選擇合適的電容量。

信號(hào)質(zhì)量：電容的選擇直接影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量和電路的穩(wěn)定性。為了確保信號(hào)的精確傳輸，需要根據(jù)信號(hào)質(zhì)量的要求來(lái)確定電容量。

電容特性：電容的實(shí)際特性也會(huì)影響電容量的選擇。例如，ESR較大的電容適合用于板級(jí)濾波，而低ESR的電容則更適合用于去耦和高頻旁路。