一直有個疑惑：電容感抗是1/jwC，大電容C大，高頻時 w也大，阻抗應該很小，不是更適合濾除高頻信號

？然而事實卻是：大電容濾除低頻信號。

 

今天找到解答如下：

 

一般的10PF左右的電容用來濾除高頻的幹擾信號，0.1UF左右的用來濾除低頻的紋波幹擾，還可以起到穩壓的作用。

 

濾波電容具體選擇什麼容值要取決於你PCB上shang主zhu要yao的de工gong作zuo頻pin率lv和he可ke能neng對dui係xi統tong造zao成cheng影ying響xiang的de諧xie波bo頻pin率lv，可ke以yi查zha一yi下xia相xiang關guan廠chang商shang的de電dian容rong資zi料liao或huo者zhe參can考kao廠chang商shang提ti供gong的de資zi料liao庫ku軟ruan件jian，根gen據ju具ju體ti的de需xu要yao選xuan擇ze。至zhi於yu個ge數shu就jiu不bu一yi定ding了le，看kan你ni的de具ju體ti需xu要yao了le，多duo加jia一yi兩liang個ge也ye挺ting好hao的de，暫zan時shi沒mei用yong的de可ke以yi先xian不bu貼tie
，根gen據ju實shi際ji的de調tiao試shi情qing況kuang再zai選xuan擇ze容rong值zhi。如果你PCB上(shang)主(zhu)要(yao)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)比(bi)較(jiao)低(di)的(de)話(hua)，加(jia)兩(liang)個(ge)電(dian)容(rong)就(jiu)可(ke)以(yi)了(le)，一(yi)個(ge)慮(lv)除(chu)紋(wen)波(bo)，一(yi)個(ge)慮(lv)除(chu)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)。如(ru)果(guo)會(hui)出(chu)現(xian)比(bi)較(jiao)大(da)的(de)瞬(shun)時(shi)電(dian)流(liu)

，建(jian)議(yi)再(zai)加(jia)一(yi)個(ge)比(bi)較(jiao)大(da)的(de)鉭(tan)電(dian)容(rong)。

 

qishilvboyinggaiyebaohanlianggefangmian，yejiushigeweisuoshuodedarongzhihexiaorongzhide

，jiushiquouhepanglu。yuanliwojiubushuole
，shiyongdiande，yibanshuzidianluquou0.1uF即可，用於10M以下；20M以上用1到10個uF，去除高頻噪聲好些，大概按C=1/f 。旁路一般就比較的小了
，一般根據諧振頻率一般為0.1或0.01uF。

 

shuodaodianrong，gezhonggeyangdejiaofajiuhuirangrentouyunmuxuan
，pangludianrong，quoudianrong，lvbodianrongdengdeng，qishiwulunruhechenghu
，tadeyuanlidoushiyiyangde，jiliyongduijiaoliuxinhaochengxiandizukangdetexing，zheyidiankeyitongguodianrongdedengxiaozukanggongshikanchulai：

 

Xcap=1/2лfC
，工作頻率越高
，電容值越大則電容的阻抗越小。在電路中


，如果電容起的主要作用是給交流信號提供低阻抗的通路，就稱為旁路電容；如果主要是為了增加電源和地的交流耦合，減少交流信號對電源的影響
，就可以稱為去耦電容；如果用於濾波電路中，那麼又可以稱為濾波電容；除此以外，對於直流電壓，電容器還(hai)可(ke)作(zuo)為(wei)電(dian)路(lu)儲(chu)能(neng)，利(li)用(yong)衝(chong)放(fang)電(dian)起(qi)到(dao)電(dian)池(chi)的(de)作(zuo)用(yong)。而(er)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)中(zhong)，往(wang)往(wang)電(dian)容(rong)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)多(duo)方(fang)麵(mian)的(de)，我(wo)們(men)大(da)可(ke)不(bu)必(bi)花(hua)太(tai)多(duo)的(de)心(xin)思(si)考(kao)慮(lv)如(ru)何(he)定(ding)義(yi)。本(ben)文(wen)裏(li)
，我(wo)們(men)統(tong)一(yi)把(ba)這(zhe)些(xie)應(ying)用(yong)於(yu)高(gao)速(su)PCB設計中的電容都稱為旁路電容。

 

電容的本質是通交流，隔直流，理論上說電源濾波用電容越大越好。

 

但由於引線和PCB布線原因


，實際上電容是電感和電容的並聯電路，（還有電容本身的電阻，有時也不可忽略）

 

這就引入了諧振頻率的概念：ω=1/(LC)1/2

 

在諧振頻率以下電容呈容性
，諧振頻率以上電容呈感性。

 

因而一般大電容濾低頻波
，小電容濾高頻波。

 

這也能解釋為什麼同樣容值的STM封裝的電容濾波頻率比DIP封裝更高。

 

至於到底用多大的電容，這是一個參考。

 

 

不過僅僅是參考而已，用老工程師的話說——主要靠經驗。

 

更可靠的做法是將一大一小兩個電容並聯
，一般要求相差兩個數量級以上
，以獲得更大的濾波頻段。

 

一般來講，大電容濾除低頻波，小電容濾除高頻波。電容值和你要濾除頻率的平方成反比。

 

具體電容的選擇可以用公式C=4Pi*Pi /(R * f * f )

 

電源濾波電容如何選取，掌握其精髓與方法，其實也不難。

 

1）理論上理想的電容其阻抗隨頻率的增加而減少(1/jwc)，但由於電容兩端引腳的電感效應，這時電容應該看成是一個LC串連諧振電路，自諧振頻率即器件的FSR參數，這表示頻率大於FSR值時，電容變成了一個電感
，如果電容對地濾波，當頻率超出FSR後，對幹擾的抑製就大打折扣，所以需要一個較小的電容並聯對地
，可以想想為什麼?

 

原因在於小電容
，SFR值大，對高頻信號提供了一個對地通路，所以在電源濾波電路中我們常常這樣理解:大電容慮低頻，小電容慮高頻，根本的原因在於SFR(自諧振頻率)值不同，當然也可以想想為什麼?如果從這個角度想，也就可以理解為什麼電源濾波中電容對地腳為什麼要盡可能靠近地了。

 

2)那麼在實際的設計中，我們常常會有疑問，我怎麼知道電容的SFR是多少?就算我知道SFR值
，我如何選取不同SFR值的電容值呢?是選取一個電容還是兩個電容?

 

電容的SFR值和電容值有關

，和電容的引腳電感有關，所以相同容值的0402，0603，或直插式電容的SFR值也不會相同，當然獲取SFR值的途徑有兩個:

 

1)器件Data sheet，如22pf0402電容的SFR值在2G左右，

2)通過網絡分析儀直接量測其自諧振頻率
，想想如何量測?S21?

 

知道了電容的SFR值後，用軟件仿真，如RFsim99
，選xuan一yi個ge或huo兩liang個ge電dian路lu在zai於yu你ni所suo供gong電dian電dian路lu的de工gong作zuo頻pin帶dai是shi否fou有you足zu夠gou的de噪zao聲sheng抑yi製zhi比bi。仿fang真zhen完wan後hou，那na就jiu是shi實shi際ji電dian路lu試shi驗yan，如ru調tiao試shi手shou機ji接jie收shou靈ling敏min度du時shi
，LNA的電源濾波是關鍵，好的電源濾波往往可以改善幾個dB。

 

說shuo的de通tong俗su一yi點dian，把ba電dian容rong當dang作zuo一yi個ge正zheng在zai漏lou水shui的de懷huai子zi，把ba交jiao流liu電dian的de峰feng值zhi到dao來lai時shi看kan作zuo給gei懷huai子zi加jia水shui，在zai漏lou水shui量liang相xiang等deng的de情qing況kuang下xia，那na麼me加jia水shui次ci數shu的de頻pin率lv高gao就jiu多duo用yong小xiao點dian的de懷huai子zi，這zhe樣yang就jiu能neng保bao準zhun水shui位wei是shi高gao的de

，相xiang反fan
，在zai加jia水shui次ci數shu低di頻pin下xia懷huai子zi小xiao了le
，沒mei等deng第di二er次ci來lai水shui時shi懷huai中zhong的de水shui位wei已yi經jing下xia降jiang好hao多duo了le
，所suo以yi要yao用yong大da的de水shui懷huai來lai緩huan和he因yin漏lou水shui造zao成cheng的de水shui位wei下xia降jiang。

 

引用：“為什麼在一個大的電容上還並聯一個小電容”

 

因為大電容由於容量大，所以體積一般也比較大，且通常使用多層卷繞的方式製作（動手拆過鋁電解電容應該會很有體會，沒拆過的也可以拿幾種不同的電容拆來看看），這就導致了大電容的分布電感比較大（也叫等效串聯電感，英文簡稱ESL）。

 

大da家jia知zhi道dao，電dian感gan對dui高gao頻pin信xin號hao的de阻zu抗kang是shi很hen大da的de

，所suo以yi，大da電dian容rong的de高gao頻pin性xing能neng不bu好hao。而er一yi些xie小xiao容rong量liang電dian容rong則ze剛gang剛gang相xiang反fan
，由you於yu容rong量liang小xiao

，因yin此ci體ti積ji可ke以yi做zuo得de很hen小xiao（縮短了引線
，就減小了ESL，因為一段導線也可以看成是一個電感的）
，而且常使用平板電容的結構
，這樣小容量電容就有很小的ESL
，這樣它就具有了很好的高頻性能，但由於容量小的緣故
，對低頻信號的阻抗大。

 

所以，如果我們為了讓低頻、高頻信號都可以很好的通過
，就采用一個大電容再並上一個小電容的方式。常使用的小電容為0.1uF的瓷片電容
，當頻率更高時，還可並聯更小的電容，例如幾pF
、幾百pF的。而在數字電路中，一般要給每個芯片的電源引腳上並聯一個0.1uF的電容到地（這電容叫做去耦電容
，當然也可以理解為電源濾波電容。它越靠近芯片的位置越好），因為在這些地方的信號主要是高頻信號，使用較小的電容濾波就可以了。

 

電容的串並聯容量公式-電容器的串並聯分壓公式

 

1.串聯公式：C = C1*C2/(C1 + C2) 2.並聯公式C = C1+C2+C3

 

補充部分：

 

串聯分壓比 V1 = C2/(C1 + C2)*V ........電容越大分得電壓越小，交流直流條件下均如此 並聯分流比 I1 = C1/(C1 + C2)*I ........電容越大通過的電流越大，當然

，這是交流條件下

 

一個大的電容上並聯一個小電容

 

大電容由於容量大
，所以體積一般也比較大
，且通常使用多層卷繞的方式製作，這就導致了大電容的分布電感比較大（也叫等效串聯電感，英文簡稱ESL）。

 

電感對高頻信號的阻抗是很大的
，所以，大電容的高頻性能不好。而一些小容量電容則剛剛相反
，由於容量小，因此體積可以做得很小（縮短了引線
，就減小了ESL，因為一段導線也可以看成是一個電感的），而且常使用平板電容的結構，這樣小容量電容就有很小ESL這樣它就具有了很好的高頻性能
，但由於容量小的緣故，對低頻信號的阻抗大。

 

所以，如果我們為了讓低頻、高頻信號都可以很好的通過，就采用一個大電容再並上一個小電容的方式。

 

常使用的小電容為 0.1uF的CBB電容較好(瓷片電容也行)，當頻率更高時，還可並聯更小的電容，例如幾pF
，幾百pF的。而在數字電路中
，一般要給每個芯片的電源引腳上並聯一個0.1uF的電容到地（這個電容叫做退耦電容
，當然也可以理解為電源濾波電容,越靠近芯片越好），因為在這些地方的信號主要是高頻信號
，使用較小的電容濾波就可以了。

 

理想的電容，其阻抗隨頻率升高而變小（R＝1/jwc）, 但dan理li想xiang的de電dian容rong是shi不bu存cun在zai的de，由you於yu電dian容rong引yin腳jiao的de分fen布bu電dian感gan效xiao應ying，在zai高gao頻pin段duan電dian容rong不bu再zai是shi一yi個ge單dan純chun的de電dian容rong，更geng應ying該gai把ba它ta看kan成cheng一yi個ge電dian容rong和he電dian感gan的de串chuan聯lian高gao頻pin等deng效xiao電dian路lu
，當dang頻pin率lv高gao於yu其qi諧xie振zhen頻pin率lv時shi，阻zu抗kang表biao現xian出chu隨sui頻pin率lv升sheng高gao而er升sheng高gao的de特te性xing，就jiu是shi電dian感gan特te性xing
，這zhe時shi電dian容rong就jiu好hao比bi一yi個ge電dian感gan了le。相xiang反fan電dian感gan也ye有you同tong樣yang的de特te性xing。

 

dadianrongbinglianxiaodianrongzaidianyuanlvbozhongfeichangguangfandeyongdao，genbenyuanyinjiuzaiyudianrongdezixiezhentexing。daxiaodianrongdapeikeyihenhaodeyizhidipindaogaopindedianyuanganraoxinhao
，xiaodianronglvgaopin（自諧振頻率高），大電容濾低頻（自諧振頻率低），兩者互為補充。