旁路电容器的重要作用（上）
电子设备是我们推动世界运转所需的工具。现代生活已经离不开手机、现代化的交通工具、科学设备以及家中的各类电器，我们需要它们来改善甚至延长我们的寿命。
所有电子设备都依赖于清洁的电源，而旁路电容器对于确保设备安全地满足其电源规格要求至关重要。
part 01 .
为什么需要旁路电容器？
电子系统皆有可能受到电磁干扰（emi）的影响。电磁干扰可由各类人为因素或自然因素导致，例如：
• 电源线辐射
• 无线电发射机
• 电动机
• 继电器
• 静电放电 (esd)
• 闪电
每个信号源都会与设计中的电源和信号线耦合，产生噪声。即便布局再谨慎，只要有直流电源线路在，它都可能充当吸收和传输电磁场的电感器。图 1 展示了一种常见的情况，即家用 60 hz电源在直流电源线上诱发电源故障。
图 1. 直流线路上由 60 hz频率引起的 emi。
当这些辐射加载到所需的稳态直流电压之上时，所提供的电源质量就会下降。一些潜在的 emi 引起的故障模式包括单位翻转和小故障（稳健的硬件和软件解决方案可纠正这些故障），以及集成电路 (ic) 锁存，迫使系统复位。大的静电放电尖峰甚至可能导致集成电路完全失效。
part 02 .
旁路电容器如何缓解 emi
如图 2 所示，电容器是一种无源电子元件，由两块被电介质隔开的导电板组成。一旦接通电源，电容器就会在两块板上储存能量，直到与供电电压达到平衡。
如果外部因素导致供电线路电压过低，电容器会将储存的电荷反馈到线路上；如果发生过压事件，多余的电荷会穿过电介质并分流到地面。
图 2. 电容器物理结构图示。
为确保为昂贵、高速的元件持续提供清洁电源，设计人员会在集成电路电源输入引线附近添加旁路电容器。旁路电容器起到滤波器的作用，为稳态电压提供无穷大的阻抗，并旁路高频噪声，这可以减弱电源线上的噪声，如图 3 所示。
图 3. 电路图和结果轨迹
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