高速电路设计中的电容知识总结（一）

电容的作用包括：AC耦合作用，储能作用（储存和释放电荷），给高频噪声提供低阻抗通道。

AC耦合作用：器件之间使用高速SERDES互联时，各器件的SERDES的RX端对直流分量/输入共模电压有不同的要求。例如A器件的SERDES的工作电压是1.8V，而B器件的SERDES的工作电压是1.2V，信号线直连时，RX端会出现低于判决门限/超出电平最大值的情况。为了避免这种情况，在RX端之前使用电容，隔离TX端发送过来的信号中的直流分量（通交隔直），这就是电容的AC耦合作用。

下面是一些场景下使用的耦合电容值：

AC耦合电容计算方法：

定义每比特数据周期是T，NUM是数据传输过程中最大的连0或者连1比特位的数目，负载阻抗为R（一般取50欧姆），C为AC耦合电容容值。则有如下经验公式：

给高频噪声提供低阻抗通道：在高速电路中，芯片内部一直存在状态的转变。例如，信号的状态不断在1和0之间切换，器件的电流方向不断在输入和输出之间切换。这种快速切换，将在电路上产生大量的噪声干扰。在芯片的供电引脚周围，需要将这些高频干扰泄放到地平面上，以免这些干扰影响该电源的其他负载。而这个功能在作用上称为去耦电容。

而在电源模块（开关电源模块）处，给电源产生的高频噪声等干扰提供到地平面低阻抗路径，以避免这些干扰通过电源传输路径影响正在高速工作的器件。而这个功能在作用上称为旁路电容。

从上述描述中，去耦电容和旁路电容在高频下的作用都是为电路中的干扰提供一条到地平面的低阻抗路径。

储能作用（储存和释放电荷）在下一次总结。