我们在处理高速差分信号的时候，经常使用交流耦合，也会使用直流耦合，比如PCIExpress我们看到的是交流耦合，早期光模块和芯片之间的LVPECL则更多地使用直流耦合，这篇文章我们不打算讨论什么情况下使用交流耦合，什么情况下使用直流耦合，我们要讨论的是使用交流耦合时需要解决的问题。 很简单的一个问题，交流耦合的电容需要选择多大我们 常见的有0.1uF和0.01uF，可是我们有想过为什么吗为什么不选更大或者更小的今天我们试图来用 简单的方式来解释，我们先使用频域的方式。 频域 以PCIE为例，我们知道PCIE内含8b/10b编码，并且我们知道它的所谓2.5Gbps（PCIE1.0），5Gbps（PCIE2.0），8Gbps（PCIE3.0）速率指的包含了8b/10b后的速率，也就波特率，这一点和以太网不一样，千兆以太网的SGMII接口速率其实1.25Gbps，去除8b/10b后比特率是1000M，所以这里的千兆指的payload速率，而且PCIE的速率指的是加上开销以后的速率。 交流耦合电容 题外话不多说，我们知道8b/10b作用是确保0和1的平衡，使得信号不会出现很长0和很长的1，防止接收端的CDR失锁，也就是去除了信号的低频部分，使得信号的频谱保持在某个频率以上。如图所示经过8b/10b编码后信号的频谱在低频段衰减了8dB。 那么我们怎么去除为什么我们要去除低频，保留高频呢这还得从AC耦合的结构原理说起： 根据上图，我们进一步细化一下模型如下： 我们看到耦合电容和传输线的特征阻抗组成了一个高通的滤波器，如下面的图所示我们需要确保此Highpassfilter的截止频率（绿色线）要低于信号经过8b/10b后的频谱的 点（红色线），因为只有这样才能确保信号的能量完整的通过。

耦合电容，又称电场耦合或静电耦合，是由于分布电容的存在而产生的一种耦合方式。耦合电容器是使得强电和弱电两个系统通过电容器耦合并隔离，提供高频信号通路，阻止工频电流进入弱电系统，保证人身安全。带有电压抽取装置的耦合电容器除以上作用外，还可抽取工频电压供保护及重合闸使用，起到电压互感器的作用。 电容接在交流电路中，一个脚接的电路的电压逐渐升高，逐渐在所在的极板集聚电荷，待该脚所接的电路的电压下降时，再将电位高时积聚的电荷返回电路。另端也是如此。电容是绝缘的，整个电容并没有电流通过，但是它随着电位升高、降低而集聚和释放电荷的现象，使人误以为是有电流通过。因此，它能把直流隔离，而交流信号呢，以两端升高和降低电位的形式，耦合过来，传给以下的电路元件。作为耦合电容，它的作用是允许交流信号正常通过，而隔断上一级放大电路的直流电流，使之对下一级放大电路工作点不会产生影响。电容为什么能够使交流电流过而直流电不能流过呢电容两个极板并没有直流通路，所以直流电不能流过；电容的两个极板能够存储电荷，交流电的正半周给电容充电，负半周时先给电容放电，如此不断的充电和放电，相当于电流流过电容。 耦合电容器是用来在电力网络中传递信号的电容器。主要用于工频高压及超高压交流输电线路中，以实现载波、通讯、测量、控制、保护及抽取电能等目的。 耦合电容的作用是使得强电和弱电两个系统通过电容器耦合并隔离，提供高频信号通路，阻止工频电流进入弱电系统，保证人身安全。带有电压抽取装置的耦合电容器除以上作用外，还可抽取工频电压供保护及重合闸使用，起到电压互感器的作用。 电容式电压互感器是由串联电容器抽取电压，再经变压器变压作为表计、继电保护等的电压源的电压互感器，电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。因此和常规的电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器器除可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外，在经济和安全上还有很多优越之处。 电容式电压互感器主要由电容分压器和中压变压器组成。电容分压器由瓷套和装在其中的若干串联电容器组成，瓷套内充满保持0.1MPa正压的绝缘油，并用钢制波纹管平衡不同环境以保持油压，电容分压可用作耦合电容器连接载波装置。中压变压器由装在密封油箱内的变压器，补偿电抗器和阻尼装置组成，油箱顶部的空间充氮。一次绕组分为主绕组和微调绕组，一次侧和一次绕组间串联一个低损耗电抗器。由于电容式电压互感器的非线性阻抗和固有的电容有时会在电容式电压互感器内引起铁磁谐振，因而用阻尼装置抑制谐振，阻尼装置由电阻和电抗器组成，跨接在二次绕组上，正常情况下阻尼装置有很高的阻抗，当铁磁谐振引起过电压，在中压变压器受到影响前，电抗器已经饱和了只剩电阻负载，使振荡能量很快被降低。