当前后电路网络电流大小发生变化时，电源电路中形成的电流冲动会影响网络的正常运行。换句话说，退耦电路可以有效地消除电路网络之间的寄生耦合。
退耦电路中使用的电容称为退耦电容，也称为去耦电容。退耦电容与电路的正负极相连，可以防止电路通过电源形成的正反馈电路引起的寄生振荡。所谓退耦，就是在防止前后电路电流变化时，供电电路中形成的电流波动影响电路的正常运行。换句话说，退耦电路可以有效地消除电路之间的寄生耦合。
退耦滤波电容的值通常为47~200μF，退耦压差越大，电容值越大。所谓退耦压差，是指前后电路网工作电压的差异。
退耦(Decouple)，最早用于多级电路，采取措施，确保信号在前后传输，不影响各级静态工作点。电源中的解耦意味着，当芯片内部的开关动作或输出发生变化时，需要立即从电源线上提取大电流，这可能会降低电源线上的电压，从而对自身和其他设备造成干扰。
为了减少这种干扰，需要在芯片附近设置一个储电的小水池，以提供这种瞬时的大电流能力。 在电源电路中，旁路和退耦都是为了减少电源噪声。旁路主要是为了减少电源上的噪声对器件本身的干扰(自我保护)；退耦是为了减少器件产生的噪声对电源的干扰(家丑不外扬)。
有人说退耦是针对低频的，旁路是针对高频的。我认为这是不准确的。高速芯片的内部开关操作可能高达GHz，因此，对电源线的干扰显然不属于低频范围。因此，目的的解耦电容器也需要具有良好的高频特性。在下面的讨论中，无论噪声的来源如何，都不故意区分解耦和旁路。
在简说明旁路和退耦后，我们来看看芯片在工作时是如何干扰电源线的。我们建立了一个简单的IO Buffer图腾柱用于输出模型IO驱动电路由两个互补驱动MOS由管道组成的输出级驱动具有串联源匹配电阻的传输线(传输线阻抗为Z0)。
为了使纯文档格式，尽量使用文本描述，而不是图片，这给理解带来了一定的困难，读者笑了。设置电源引脚和地面引脚的包装电感和引线电感之和分别为： Lv和Lg。两个互补的MOS管(接地的NMOS和接电源的PMOS)简单用作开关。
假设传输线上各点的电压和电流在初始时间为零，当设备需要从电源管脚吸收电流时，驱动传输线在某一时间为高电平。T1，使PMOS管导通，电流从 PCB板上的VCC流入，流经包装电感Lv，跨越PMOS管道，串联终端电阻，然后流入传输线，输出电流范围为VCC/(2& mes;Z0)。
在传输线网络上，电流继续完全返回(Round-Trip)时间，时间T2结束。之后，整个传输线充满电荷，无需额外流入电流维持。当电流瞬间涌过封装电感时， Lv当芯片内的电源提供点产生电压降低的干扰时。电源中的扰动称为同步开关噪声(SSN，Simultaneous Switching Noise；SSO，Simultaneous Switching Output Noise)或Delta I噪声。
在时间T3，关闭PMOS在此之前，管道不会产生脉冲噪声PMOS管道一直打开，没有电流。同时打开NMOS此时，传输线、地平面、封装电感Lg以及NMOS管道形成一回路，瞬时电流通过开关B，这样在芯片内部的地结点处产生参考电平点被抬高的扰动。该扰动在电源系统中被称为地弹噪声(Ground Bounce，我个人读着地tan)。
芯片引脚存在于实际电源系统中，PCB任何、电源层、底层等任何互联线都有一定的电感值，所以上面是IC级分析的SSN以及地弹噪声Board Level分析时，以同样的方式存在，而不仅仅局限于芯片内部。就整个电源分布系统而言，(Power Distribute System)这就是所谓的电源电压坍塌噪声。
由于芯片输出开关操作和芯片内部操作，需要立即从电源中提取大电流，电源特性不能快速响应电流变化，高速开关电源开关频率仅为MHz量级。为了保证芯片附近电源线上的电压不会因为SSN地弹噪声降低超过设备手册规定的容量，需要在芯片附近为高速电流需求提供储能电容，即所需的退耦电容。
如果电容器是理想的电容器，选择的电容器越大越好，因为电容器越大，瞬时供电能力越强，电源轨道坍塌值越低，电压值越稳定。然而，由于材料、包装等方面的影响，实际电容器并不是理想的设备，具有电感、电阻等附加特性；特别是在高频环境中，更像是电感的电气特性。众所周知，实际电容的模型只是用电容、电阻和电感建立的。除电容C外，还包括以下寄生参数：
1.等效串联电阻ESR(Resr)：电容器的等效串联电阻由电容器的引脚电阻和电容器两个极板的等效电阻串联而成。当电容器通过大交流电流时，Resr使电容器消耗能量(造成损耗)，因此电容器中常用的损耗因子表示参数。
2.等效串联电感ESL(Lesl)：电容器的等效串联电感由电容器的引脚电感和电容器两个极板的等效电感串联组成。
3.等效并联电阻EPR Rp ：在交流耦合应用、存储应用（如模拟积分器和采样保持器）以及电容器用于高阻抗电路时，通常称为电容器泄漏电阻，Rp理想电容器中的电荷应随外部电流而变化，是一个重要参数。但在实际电容器中Rp使电荷以RC由时间常数决定的速度缓慢释放。 还是两个参数RDA、CDA 也是电容的分布参数，但在实际应该中影响不大，省略了。因此，有三个重要的电容分布参数：ESR、ESL、EPR。最重要的是ESR、 ESL，在实际分析电容模型时，一般只使用RLC简化模型，即分析电容C、ESR、ESL。因为寄生参数的影响，尤其是ESL实际电容的频率特性显示阻抗和频率为V字形曲线，低频随频率增加，电容阻抗降低；当达到最低点时，电容阻抗等于ESR；随后，随着频率的增加，阻抗增加，电感特性(归功于ESL)。因此，不仅要考虑电容的选择，还要考虑其他因素。包括： 1.电容值；2.介质材料；3.电容器的几何尺寸和位置。
所有考虑的出发点都是减少电源地之间的感应阻力（满足电源最大容量阻力）。当瞬时大电流流过电源系统时，不会产生大噪声干扰芯片的电源地引脚。有两种常见的计算电容器的方法： 简单方法：计算输出驱动小由输出驱动的变化计算；
复杂方法：电源系统允许的最大感系统允许的最大感抗计算。
我们假设一个模型，在一个Vcc＝3.3V的SRAM系统中有36条输出数据线，单个数据线的负载为Cload＝30pF(相当大)，输出驱动需要Tr＝2ns(上升时间)升时间)V驱动到3.3V，芯片数据中规定的电源电压要求为3.3V＋0.3V/-0.165V。
可以看出在SRAM同时从0输出V上升到3.3V当从电源系统中提取的最大电流时，我们选择此时计算所需的解耦容量。我们使用第一种计算方法，单根数据线所需的电流大小为： I＝Cload& mes;(dV/dt)＝30pF& mes;(3V/2ns)=45mA;
36数据线同时翻转时的电流大小为Itot＝45mA& mes;36＝1.62A。芯片允许的电源电压降至0.165V，假设我们允许芯片在电源线上SSN引入的噪音为50mV，所需的电容退耦电容为： C＝I×(dt/dV)＝1.62A×(2ns/50mV)=64nF；
从标准容值表中选择两个34nF电容并联以完成值。正如上面提到的，退耦电容的选择在实践中并不是越大越好，因为电容越大，包装越大，包装越大，可能会引入包装ESL，ESL的存在会引起在IC引脚处的电压抖动(Glitching)，这个可以通过V＝L×(di/dt)公式说明，常见贴片电容的L约为1.5nH，那么V＝1.5nH×(1.62A/2ns)=1.2V，考虑整个Bypass电路等效电感后，在实际电路中glitch 会小于值。根据前人制作的一些模拟和经验数据，退耦电容Glitch与同时驱动的总线数量有很大关系。
因为ESL在高频时，我们感觉到电源线上的电流提供能力。我们使用第二种方法再次计算所需的退耦容量。该方法来自Board Level考虑单板，即从Bypass Loop电容器的计算和选择具有更现实的意义。当然，需要考虑的因素越多。实际问题的解决总是这样，需要一些妥协和妥协。
同样使用上述假设，电源系统的总感应阻力最大： Xmax＝(dV/dI)＝0.05/1.62=31m欧；
这里需要注意的是，我们引入的去耦电容器是为了去除比电源的去耦电容器未过滤的更高频率的噪声。例如，在电路板级参数中，串联电感约为Lserial＝5nH，所以电源的退耦频率：
Fbypass＝Xmax/(2pi×Lserial)＝982KHz，这是电源本身的滤波频率。当频率高于此频率时，电源电路的退耦电路不起作用，需要引入芯片的退耦电容进行滤波。另一个参数被引入-转折点频率Fknee，该频率决定了数字电路中的主要能量分布，高于该频率的重量对数字电路的上升和下降没有贡献。在High-Speed Digital Design:A Hand Book of Black Magic本书第一章详细讨论了这个问题，这里就不详细说明了。引入推倒公式： Fknee＝(1/2×Tr)＝250MHz，其中Tr＝2ns；
可见Fknee远远大于Fbypass，5nH串联电感肯定不好。然后计算: Ltot＝Xmax/(2pi×Fknee)＝(Xmax×Tr/pi)=19.7pH;
上述常见的贴片电容串联电感为1.5nH左右所需的电容数为：
N＝(Lserial/Ltot)=此外，当频率下降到76时Fbypass还应满足板级容抗的需要： Carray=(1/(2pi×Fbypass×Xmax))＝5.23uF； Celement=Carray/N=69nF;
哇，真的不是一个小数目啊，这么多啊！如果单板上有其他设备同时移动，那么需要更多的电容器！如果不能布，只能选择其他电感值较小的设备电容了。
电容选择上都采用的MLCC的电容进行退耦，常见的MLCC的电容因为介质的不同可以进行不同的分类，可以分成NPO的第一类介质，X7R和Z5V等的第二、三类介质。EIA对第二、三类介质使用三个字母，按照电容值和温度之间关系详细分类为： 第一个数字表示下限类别温度： X：－55度；Y：－30度；Z：＋10度 第二个数字表示上限温度：
4：＋65度；5：＋85度；6：105度；7：125度；8：150度； 第三个数字表示25度容量误差：
P：＋10％/-10％；R：＋15％/-15％；S：＋22％/-22％； T：＋22％/-33％；U：＋22％/-56％；V：＋22％/-82％
例如我们常见的Z5V，表示工作温度是10度～85度，标称容量偏差＋22％/-82％，就这玩意儿我们还大用特用啊。
介质性能好的电容容量做不大，容量大的介质常量不好，生活啊，你怎么总是这么矛盾啊！尤其重要的一点是MLCC电容提供的电容值都是指静电容量，表示电容在很低的电压下测试得到的电容量，当电容的两端的直流电压在不超过电容耐压下加大时电容量将急剧下降，例如在某耐压16V 的MLCC电容的测试数据中有：
0V－－》100%，8V——》86%，12V——》68%，16V——55％。