电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法,其实也不难.

　　1)理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感,

　　如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地,可以想想为什么?

　　原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,所以在电源滤波电路中我们常常这样理解:大电容虑低频,小电容虑高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,当然也可以想想为什么?如果这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽可能靠近地了.

　　2)那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR值,我如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?

　　电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会相同,当然获取SFR值的途径有两个,1)器件Data sheet,如22pf0402电容的SFR值在2G左右, 2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何量测?S21?

　　电容的本质是通交流,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好.

　　但由于引线和PCB布线原因,实际上电容是电感和电容的并联电路,

　　(还有电容本身的电阻,有时也不可忽略)

　　这就引入了谐振频率的概念:ω=1/(LC)1/2

　　在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性.

　　因而一般大电容滤低频波,小电容滤高频波.

　　这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高.

　　至于到底用多大的电容,这是一个参考

　　电容谐振频率

　　电容值 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)

　　不过仅仅是参考而已,用老工程师的话说——主要靠经验.更可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段。

　　滤波电容的正确安装方法与错误安装方法

　　电容的谐振频率由ESL和C共同决定，电容值或电感值越大，则谐振频率越低，也就是电容的高频滤波效果差。ESL除了与电容器的种类有关外，电容的引线长度是一个十分重要的参数，引线越长，则电感越大，电容的谐振频率越低。因此在实际工程中，要使电容器的引线尽量短，电容器的正确安装方法和不正确安装方法如图所示。

　　根据LC电路串联的原理，谐振点不仅与电感有关，还与电容值有关，电容越大，谐振点越低。许多人认为电容器的容值越大，滤波效果越好，这是一种误解。电容越大对低频干扰的效果虽然好，但是由于电容在较低的频率发生了谐振，阻抗开始随频率的升高而增加，因此对高频噪声的旁路效果变差。