【導讀】電子設備是我們推動世界運轉所需的工具。現代生活已經離不開手機、現代化的交通工具、科學設備以及家中的各類電器，我們需要它們來改善甚至延長我們的壽命。所有電子設備都依賴于清潔的電源，而旁路電容器對于確保設備安全地滿足其電源規格要求至關重要。
Part 01.為什么需要旁路電容器？
電子系統皆有可能受到電磁干擾（EMI）的影響。電磁干擾可由各類人為因素或自然因素導致，例如：
? 電源線輻射
? 無線電發射機
? 電動機
? 繼電器
? 靜電放電 (ESD)
? 閃電
每個信號源都會與設計中的電源和信號線耦合，產生噪聲。即便布局再謹慎，只要有直流電源線路在，它都可能充當吸收和傳輸電磁場的電感器。圖 1 展示了一種常見的情況，即家用 60 Hz電源在直流電源線上誘發電源故障。
圖 1. 直流線路上由 60 Hz頻率引起的 EMI。
資料來源：http://w4neq.com/htm/linenoise.htm
當這些輻射加載到所需的穩態直流電壓之上時，所提供的電源質量就會下降。一些潛在的 EMI 引起的故障模式包括單位翻轉和小故障（穩健的硬件和軟件解決方案可糾正這些故障），以及集成電路 (IC) 鎖存，迫使系統復位。大的靜電放電尖峰甚至可能導致集成電路完全失效。
Part 02.旁路電容器如何緩解 EMI
如圖 2 所示，電容器是一種無源電子元件，由兩塊被電介質隔開的導電板組成。一旦接通電源，電容器就會在兩塊板上儲存能量，直到與供電電壓達到平衡。如果外部因素導致供電線路電壓過低，電容器會將儲存的電荷反饋到線路上；如果發生過壓事件，多余的電荷會穿過電介質并分流到地面。
圖 2. 電容器物理結構圖示。
資料來源：https://www.electronics-tutorials.ws/capacitor/cap_1.html
為確保為昂貴、高速的元件持續提供清潔電源，設計人員會在集成電路電源輸入引線附近添加旁路電容器。旁路電容器起到濾波器的作用，為穩態電壓提供無窮大的阻抗，并旁路高頻噪聲，這可以減弱電源線上的噪聲，如圖 3 所示。
圖 3. 電路圖和結果軌跡
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