電源濾波主要利用電容的隔直流、通交流的特性，干擾信號(hào)的頻率越靠近電容的自諧振頻率，干擾信號(hào)越容易被電容徹底過(guò)濾掉。大容值的電容通常具有較大的等效電感，因而其自諧振頻率較小，所以比較適合用于濾除低頻干擾噪聲;小容值的電容通常等效電感也較小，因此自諧振頻率較大，所以適合用于濾除高頻干擾噪聲。

獨(dú)石電容、紙介電容、電解電容、低頻瓷介(也稱(chēng)為鐵電電容)、滌綸電容(一般是容量較大，體積較小)，因介質(zhì)損耗大，不適用于高、中頻電路，可用于低頻、電源濾波等電路中;云母電容、聚苯乙烯電容、高頻瓷介、空氣介質(zhì)電容等(一般是容量較小，相對(duì)體積較大)，介質(zhì)損耗小，適合在高頻、中頻電路中使用。

一直有個(gè)疑惑：電容感抗是1/jwC，大電容C大，高頻時(shí) w也大，阻抗應(yīng)該很小，不是更適合濾除高頻信號(hào)?然而事實(shí)卻是：大電容濾除低頻信號(hào)。

今天找到解答如下：般的10PF左右的電容用來(lái)濾除高頻的干擾信號(hào)，0.1UF左右的用來(lái)濾除低頻的紋波干擾，還可以起到穩(wěn)壓的作用。

濾波電容具體選擇什么容值要取決于你PCB上主要的工作頻率和可能對(duì)系統(tǒng)造成影響的諧波頻率，可以查一下相關(guān)廠商的電容資料或者參考廠商提供的資料庫(kù)軟件，根據(jù)具體的需要選擇。至于個(gè)數(shù)就不一定了，看你的具體需要了，多加一兩個(gè)也挺好的，暫時(shí)沒(méi)用的可以先不貼，根據(jù)實(shí)際的調(diào)試情況再選擇容值。如果你PCB上主要工作頻率比較低的話，加兩個(gè)電容就可以了，一個(gè)慮除紋波，一個(gè)慮除高頻信號(hào)。如果會(huì)出現(xiàn)比較大的瞬時(shí)電流，建議再加一個(gè)比較大的鉭電容。

其實(shí)濾波應(yīng)該也包含兩個(gè)方面，也就是各位所說(shuō)的大容值和小容值的，就是去耦和旁路。原理我就不說(shuō)了，實(shí)用點(diǎn)的，一般數(shù)字電路去耦0.1uF即可，用于10M以下;20M以上用1到10個(gè)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(jù)諧振頻率一般為0.1或0.01uF。

說(shuō)到電容，各種各樣的叫法就會(huì)讓人頭暈?zāi)垦?，旁路電容，去耦電容，濾波電容等等，其實(shí)無(wú)論如何稱(chēng)呼，它的原理都是一樣的，即利用對(duì)交流信號(hào)呈現(xiàn)低阻抗的特性，這一點(diǎn)可以通過(guò)電容的等效阻抗公式看出來(lái)：

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(hào)提供低阻抗的通路，就稱(chēng)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(hào)對(duì)電源的影響，就可以稱(chēng)為去耦電容;如果用于濾波電路中，那么又可以稱(chēng)為濾波電容;除此以外，對(duì)于直流電壓，電容器還可作為電路儲(chǔ)能，利用沖放電起到電池的作用。而實(shí)際情況中，往往電容的作用是多方面的，我們大可不必花太多的心思考慮如何定義。本文里，我們統(tǒng)一把這些應(yīng)用于高速PCB設(shè)計(jì)中的電容都稱(chēng)為旁路電容。

電容的本質(zhì)是通交流，隔直流，理論上說(shuō)電源濾波用電容越大越好。

但由于引線和PCB布線原因，實(shí)際上電容是電感和電容的并聯(lián)電路，(還有電容本身的電阻，有時(shí)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。

這也能解釋為什么同樣容值的STM封裝的電容濾波頻率比DIP封裝更高。

至于到底用多大的電容，這是一個(gè)參考。

電容諧振頻率

電容值 DIP (MHz) STM (MHz)

1.0μF 2.5 5

0.1μF 8 16

0.01μF 25 50

1000pF 80 160

100 pF 250 500

10 pF 800 1.6(GHz)

不過(guò)僅僅是參考而已，用老工程師的話說(shuō)——主要靠經(jīng)驗(yàn)。

更可靠的做法是將一大一小兩個(gè)電容并聯(lián)，一般要求相差兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上，以獲得更大的濾波頻段。

一般來(lái)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(shí)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)，但由于電容兩端引腳的電感效應(yīng)，這時(shí)電容應(yīng)該看成是一個(gè)LC串連諧振電路，自諧振頻率即器件的FSR參數(shù)，這表示頻率大于FSR值時(shí)，電容變成了一個(gè)電感，如果電容對(duì)地濾波，當(dāng)頻率超出FSR后，對(duì)干擾的抑制就大打折扣，所以需要一個(gè)較小的電容并聯(lián)對(duì)地，可以想想為什么?

原因在于小電容，SFR值大，對(duì)高頻信號(hào)提供了一個(gè)對(duì)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，根本的原因在于SFR(自諧振頻率)值不同，當(dāng)然也可以想想為什么?如果從這個(gè)角度想，也就可以理解為什么電源濾波中電容對(duì)地腳為什么要盡可能靠近地了。

2)那么在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，我們常常會(huì)有疑問(wèn)，我怎么知道電容的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(gè)電容還是兩個(gè)電容?

電容的SFR值和電容值有關(guān)，和電容的引腳電感有關(guān)，所以相同容值的0402，0603，或直插式電容的SFR值也不會(huì)相同，當(dāng)然獲取SFR值的途徑有兩個(gè):

1)器件Data sheet，如22pf0402電容的SFR值在2G左右，

2)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分析儀直接量測(cè)其自諧振頻率，想想如何量測(cè)?S21?

知道了電容的SFR值后，用軟件仿真，如RFsim99，選一個(gè)或兩個(gè)電路在于你所供電電路的工作頻帶是否有足夠的噪聲抑制比。仿真完后，那就是實(shí)際電路試驗(yàn)，如調(diào)試手機(jī)接收靈敏度時(shí)，LNA的電源濾波是關(guān)鍵，好的電源濾波往往可以改善幾個(gè)dB。

說(shuō)的通俗一點(diǎn)，把電容當(dāng)作一個(gè)正在漏水的懷子，把交流電的峰值到來(lái)時(shí)看作給懷子加水，在漏水量相等的情況下，那么加水次數(shù)的頻率高就多用小點(diǎn)的懷子，這樣就能保準(zhǔn)水位是高的，相反，在加水次數(shù)低頻下懷子小了，沒(méi)等第二次來(lái)水時(shí)懷中的水位已經(jīng)下降好多了，所以要用大的水懷來(lái)緩和因漏水造成的水位下降。

文章二：引用為什么在一個(gè)大的電容上還并聯(lián)一個(gè)小電容

因?yàn)榇箅娙萦捎谌萘看螅泽w積一般也比較大，且通常使用多層卷繞的方式制作(動(dòng)手拆過(guò)鋁電解電容應(yīng)該會(huì)很有體會(huì)，沒(méi)拆過(guò)的也可以拿幾種不同的電容拆來(lái)看看)，這就導(dǎo)致了大電容的分布電感比較大(也叫等效串聯(lián)電感，英文簡(jiǎn)稱(chēng)ESL)。

大家知道，電感對(duì)高頻信號(hào)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，由于容量小，因此體積可以做得很小(縮短了引線，就減小了ESL，因?yàn)橐欢螌?dǎo)線也可以看成是一個(gè)電感的)，而且常使用平板電容的結(jié)構(gòu)，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，但由于容量小的緣故，對(duì)低頻信號(hào)的阻抗大。

所以，如果我們?yōu)榱俗尩皖l、高頻信號(hào)都可以很好的通過(guò)，就采用一個(gè)大電容再并上一個(gè)小電容的方式。常使用的小電容為0.1uF的瓷片電容，當(dāng)頻率更高時(shí)，還可并聯(lián)更小的電容，例如幾pF、幾百pF的。而在數(shù)字電路中，一般要給每個(gè)芯片的電源引腳上并聯(lián)一個(gè)0.1uF的電容到地(這電容叫做去耦電容，當(dāng)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?yàn)樵谶@些地方的信號(hào)主要是高頻信號(hào)，使用較小的電容濾波就可以了。

電容的串并聯(lián)容量公式-電容器的串并聯(lián)分壓公式

1.串聯(lián)公式：C = C1*C2/(C1 C2) 2.并聯(lián)公式C = C1 C2 C3

補(bǔ)充部分：

串聯(lián)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 并聯(lián)分流比 I1 = C1/(C1 C2)*I ........電容越大通過(guò)的電流越大，當(dāng)然，這是交流條件下

一個(gè)大的電容上并聯(lián)一個(gè)小電容

大電容由于容量大，所以體積一般也比較大，且通常使用多層卷繞的方式制作，這就導(dǎo)致了大電容的分布電感比較大(也叫等效串聯(lián)電感，英文簡(jiǎn)稱(chēng)ESL)。

電感對(duì)高頻信號(hào)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，由于容量小，因此體積可以做得很小(縮短了引線，就減小了ESL，因?yàn)橐欢螌?dǎo)線也可以看成是一個(gè)電感的)，而且常使用平板電容的結(jié)構(gòu)，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，但由于容量小的緣故，對(duì)低頻信號(hào)的阻抗大。

所以，如果我們?yōu)榱俗尩皖l、高頻信號(hào)都可以很好的通過(guò)，就采用一個(gè)大電容再并上一個(gè)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(dāng)頻率更高時(shí)，還可并聯(lián)更小的電容，例如幾pF，幾百pF的。而在數(shù)字電路中，一般要給每個(gè)芯片的電源引腳上并聯(lián)一個(gè)0.1uF的電容到地(這個(gè)電容叫做退耦電容，當(dāng)然也可以理解為電源濾波電容,越靠近芯片越好)，因?yàn)樵谶@些地方的信號(hào)主要是高頻信號(hào)，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), 但理想的電容是不存在的，由于電容引腳的分布電感效應(yīng)，在高頻段電容不再是一個(gè)單純的電容，更應(yīng)該把它看成一個(gè)電容和電感的串聯(lián)高頻等效電路，當(dāng)頻率高于其諧振頻率時(shí)，阻抗表現(xiàn)出隨頻率升高而升高的特性，就是電感特性，這時(shí)電容就好比一個(gè)電感了。相反電感也有同樣的特性。

大電容并聯(lián)小電容在電源濾波中非常廣泛的用到，根本原因就在于電容的自諧振特性。大小電容搭配可以很好的抑制低頻到高頻的電源干擾信號(hào)，小電容濾高頻(自諧振頻率高)，大電容濾低頻(自諧振頻率低)，兩者互為補(bǔ)充。