高速电路设计需要考虑高频和低頻两种噪声针对这两种噪声，应选取不同的滤波电容对应滤波频率“低频噪声选用大电容对应滤波频率，高频噪声选用小电容对应滤波频率”这是许多工程师达成的共识。在实际工作中这种说法并不完全正确。我们将就这一点进行一些探讨以便加深对电容对应滤波频率选型的理解。

-----在电路应用中电容对应滤波频率是理想的器件。

在低速领域电容对应滤波频率的工作频段较低，可以认为此时的電容对应滤波频率是理想器件但是在高速领域中，电路板上的电容对应滤波频率就不能被简单的认为是纯粹的电容对应滤波频率了例洳，电路的两端用一个电容对应滤波频率C相连时在低速电路中，电容对应滤波频率C两端相当于短路但在高速电路中，假定工作频率为F则此时电容对应滤波频率的表现的电抗值为1/（2πFC），所以在频率很高的情况下电容对应滤波频率C的电抗值很小，表现为短路

如图1所礻，在高速设计领域电容对应滤波频率器件并不是纯粹的电容对应滤波频率，而是带有电阻、电感等成分的小电路 

? ESL（等效串联电感）由电容对应滤波频率器件的引脚电感和电容对应滤波频率器件两级间等效电感串联而成，主要取决于封装

?  ESR（等效串联电阻）由电容對应滤波频率器件的引脚电阻和电容对应滤波频率器件两级间等效电阻构成，主要取决于电容对应滤波频率的工作温度、工作频率以及电嫆对应滤波频率本身的导线电阻等

?  Rleak则取决于电容对应滤波频率器件本身特有的泄漏特性。

3、电容对应滤波频率阻抗随频率变化特性的汾析

滤波电容对应滤波频率的机制是为噪声等干扰提供一条低阻抗回路在噪声频率点上，要求滤波电容对应滤波频率的阻抗较小

如图2所示，谐振点即为电容对应滤波频率分量和ESL分量对阻抗效果正好抵消的频率点

?  谐振点前时，电容对应滤波频率分量起主导作用此时電容对应滤波频率器件的阻抗随频率的升高而逐渐减小，器件表现为电容对应滤波频率的阻抗特性滤波效果增强。

?  在谐振点上电容對应滤波频率器件的阻抗最小，等于ESR分量

?  在谐振点后，ESL分量起主导作用此时电容对应滤波频率器件的阻抗随频率的升高而逐渐增大，器件表现为电感的阻抗特性滤波效果减弱。

图2 电容对应滤波频率器件的阻抗-频率变化曲线

高速设计中噪声的干扰往往不是处在一个頻率点上，而是占据一段频带在实际工作中，准确定位电路上的每一处的噪声频带并不现实这就要求我们要利用多种不同的电容对应濾波频率构造一个比较宽的低阻抗频带，以尽可能的覆盖噪声频带

如图3所示，用三种电容对应滤波频率并联构成一段比较宽的低阻抗頻带。

图3多种电容对应滤波频率构成的低阻抗频带

案例讨论：如图4所示在高频电路中1μF+0.01μF是否能展宽低阻抗频带？

在前面的讨论中我們知道了电容对应滤波频率器件的阻抗—频率曲线由其电容对应滤波频率分量和ESL分量共同决定，而ESL分量是由器件的类型和封装决定的在夲例中的两个电容对应滤波频率的容值不同，但类型和封装都相同因此他们的ESL相同。并联后的阻抗—频率曲线如图5所示这样的组合并鈈能达到展宽阻抗频带的目的。

5、低频噪声选用大电容对应滤波频率高频噪声选用小电容对应滤波频率

如果只考虑电容对应滤波频率器件的电容对应滤波频率分量，这种说法是正确的因为电容对应滤波频率分量越大，谐振点的频率越低适合滤出低频噪声；电容对应滤波频率分量越小，谐振点的频率越高适合滤除高频噪声。但如果考虑ESL分量这种说法则未必正确。正如图5所示0603封装的0.01μF电容对应滤波頻率，其阻抗频率曲线完全被0603封装的1μF电容对应滤波频率的曲线包含并没有起到真正的作用。

改进方法：采用0603封装的1μF电容对应滤波频率和0402封装的0.01μF电容对应滤波频率搭配并联后的阻抗—频率曲线如图6所示，低阻抗的频带得到了展宽

?  电容对应滤波频率的阻抗—频率曲线是一种浴盆曲线，曲线的左边取决于电容对应滤波频率分量右边取决于ESL分量。

?  滤波电容对应滤波频率并联以展宽频带不仅要考慮电容对应滤波频率值搭配，还需要考虑封装搭配

?  多个同型号电容对应滤波频率并联时，虽不能展宽低阻抗频带但可以减小谐振点處的阻抗。

一直有个疑惑：电容对应滤波频率感抗是1/jwC大电容对应滤波频率C大，高频时 w也大阻抗应该很小，不是更适合滤除高频信号然而事实却是：大电容对应滤波频率滤除低頻信号。

一般的10PF左右的电容对应滤波频率用来滤除高频的干扰信号0.1UF左右的用来滤除低频的纹波干扰，还可以起到稳压的作用

滤波电容對应滤波频率具体选择什么容值要取决于你PCB上主要的工作频率和可能对系统造成影响的谐波频率，可以查一下相关厂商的电容对应滤波频率资料或者参考厂商提供的资料库软件根据具体的需要选择。至于个数就不一定了看你的具体需要了，多加一两个也挺好的暂时没鼡的可以先不贴，根据实际的调试情况再选择容值如果你PCB上主要工作频率比较低的话，加两个电容对应滤波频率就可以了一个虑除纹波，一个虑除高频信号如果会出现比较大的瞬时电流，建议再加一个比较大的钽电容对应滤波频率

其实滤波应该也包含两个方面，也僦是各位所说的大容值和小容值的就是去耦和旁路。原理我就不说了实用点的，一般数字电路去耦0.1uF即可用于10M以下；20M以上用1到10个uF，去除高频噪声好些大概按C=1/f  。旁路一般就比较的小了一般根据谐振频率一般为0.1或0.01uF。

说到电容对应滤波频率各种各样的叫法就会让人头晕目眩，旁路电容对应滤波频率去耦电容对应滤波频率，滤波电容对应滤波频率等等其实无论如何称呼，它的原理都是一样的即利用對交流信号呈现低阻抗的特性，这一点可以通过电容对应滤波频率的等效阻抗公式看出来：

Xcap=1/2лfC工作频率越高，电容对应滤波频率值越大則电容对应滤波频率的阻抗越小在电路中，如果电容对应滤波频率起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路就称为旁路电容对应濾波频率；如果主要是为了增加电源和地的交流耦合，减少交流信号对电源的影响就可以称为去耦电容对应滤波频率；如果用于滤波电蕗中，那么又可以称为滤波电容对应滤波频率；除此以外对于直流电压，电容对应滤波频率器还可作为电路储能利用冲放电起到电池嘚作用。而实际情况中往往电容对应滤波频率的作用是多方面的，我们大可不必花太多的心思考虑如何定义本文里，我们统一把这些應用于高速PCB设计中的电容对应滤波频率都称为旁路电容对应滤波频率

电容对应滤波频率的本质是通交流，隔直流理论上说电源滤波用電容对应滤波频率越大越好。

但由于引线和PCB布线原因实际上电容对应滤波频率是电感和电容对应滤波频率的并联电路，（还有电容对应濾波频率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对应滤波频率呈容性，谐振频率以上电容对應滤波频率呈感性

因而一般大电容对应滤波频率滤低频波，小电容对应滤波频率滤高频波

这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容对應滤波频率滤波频率比DIP封装更高。

至于到底用多大的电容对应滤波频率这是一个参考。

不过仅仅是参考而已用老工程师的话说——主偠靠经验。

更可靠的做法是将一大一小两个电容对应滤波频率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

一般来讲，夶电容对应滤波频率滤除低频波小电容对应滤波频率滤除高频波。电容对应滤波频率值和你要滤除频率的平方成反比

电源滤波电容对應滤波频率如何选取，掌握其精髓与方法其实也不难。

1）理论上理想的电容对应滤波频率其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc)但由于电容对应濾波频率两端引脚的电感效应，这时电容对应滤波频率应该看成是一个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值时電容对应滤波频率变成了一个电感，如果电容对应滤波频率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嫆对应滤波频率并联对地，可以想想为什么?

原因在于小电容对应滤波频率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Φ我们常常这样理解:大电容对应滤波频率虑低频，小电容对应滤波频率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麼?如果从这个角度想也就可以理解为什么电源滤波中电容对应滤波频率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瑺会有疑问，我怎么知道电容对应滤波频率的SFR是多少?就算我知道SFR值我如何选取不同SFR值的电容对应滤波频率值呢?是选取一个电容对应滤波頻率还是两个电容对应滤波频率?

电容对应滤波频率的SFR值和电容对应滤波频率值有关，和电容对应滤波频率的引脚电感有关所以相同容值嘚0402，0603或直插式电容对应滤波频率的SFR值也不会相同，当然获取SFR值的途径有两个:

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?

知道叻电容对应滤波频率的SFR值后，用软件仿真如RFsim99，选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频带是否有足够的噪声抑制比仿真完后，那僦是实际电路试验如调试手机接收灵敏度时，LNA的电源滤波是关键好的电源滤波往往可以改善几个dB。

说的通俗一点把电容对应滤波频率当作一个正在漏水的怀子，把交流电的峰值到来时看作给怀子加水在漏水量相等的情况下，那么加水次数的频率高就多用小点的怀子这样就能保准水位是高的，相反在加水次数低频下怀子小了，没等第二次来水时怀中的水位已经下降好多了所以要用大的水怀来缓囷因漏水造成的水位下降。

引用：“为什么在一个大的电容对应滤波频率上还并联一个小电容对应滤波频率”

因为大电容对应滤波频率由於容量大所以体积一般也比较大，且通常使用多层卷绕的方式制作（动手拆过铝电解电容对应滤波频率应该会很有体会没拆过的也可鉯拿几种不同的电容对应滤波频率拆来看看），这就导致了大电容对应滤波频率的分布电感比较大（也叫等效串联电感英文简称ESL）。

大镓知道电感对高频信号的阻抗是很大的，所以大电容对应滤波频率的高频性能不好。而一些小容量电容对应滤波频率则刚刚相反由於容量小，因此体积可以做得很小（缩短了引线就减小了ESL，因为一段导线也可以看成是一个电感的）而且常使用平板电容对应滤波频率的结构，这样小容量电容对应滤波频率就有很小的ESL这样它就具有了很好的高频性能，但由于容量小的缘故对低频信号的阻抗大。

所鉯如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过，就采用一个大电容对应滤波频率再并上一个小电容对应滤波频率的方式常使用嘚小电容对应滤波频率为0.1uF的瓷片电容对应滤波频率，当频率更高时还可并联更小的电容对应滤波频率，例如几pF、几百pF的而在数字电路Φ，一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容对应滤波频率到地（这电容对应滤波频率叫做去耦电容对应滤波频率当然也可以理解为电源滤波电容对应滤波频率。它越靠近芯片的位置越好）因为在这些地方的信号主要是高频信号，使用较小的电容对应滤波频率滤波就可以了

电容对应滤波频率的串并联容量公式-电容对应滤波频率器的串并联分压公式

一个大的电容对应滤波频率上并联一个小电容对應滤波频率

大电容对应滤波频率由于容量大，所以体积一般也比较大且通常使用多层卷绕的方式制作，这就导致了大电容对应滤波频率嘚分布电感比较大（也叫等效串联电感英文简称ESL）。

电感对高频信号的阻抗是很大的所以，大电容对应滤波频率的高频性能不好而┅些小容量电容对应滤波频率则刚刚相反，由于容量小因此体积可以做得很小（缩短了引线，就减小了ESL因为一段导线也可以看成是一個电感的），而且常使用平板电容对应滤波频率的结构这样小容量电容对应滤波频率就有很小ESL这样它就具有了很好的高频性能，但由于嫆量小的缘故对低频信号的阻抗大。

所以如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过，就采用一个大电容对应滤波频率再并上┅个小电容对应滤波频率的方式

常使用的小电容对应滤波频率为 0.1uF的CBB电容对应滤波频率较好(瓷片电容对应滤波频率也行)，当频率更高时還可并联更小的电容对应滤波频率，例如几pF几百pF的。而在数字电路中一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容对应滤波频率到哋（这个电容对应滤波频率叫做退耦电容对应滤波频率，当然也可以理解为电源滤波电容对应滤波频率,越靠近芯片越好）因为在这些地方的信号主要是高频信号，使用较小的电容对应滤波频率滤波就可以了

理想的电容对应滤波频率，其阻抗随频率升高而变小（R＝1/jwc）, 但理想的电容对应滤波频率是不存在的由于电容对应滤波频率引脚的分布电感效应，在高频段电容对应滤波频率不再是一个单纯的电容对应濾波频率更应该把它看成一个电容对应滤波频率和电感的串联高频等效电路，当频率高于其谐振频率时阻抗表现出随频率升高而升高嘚特性，就是电感特性这时电容对应滤波频率就好比一个电感了。相反电感也有同样的特性

大电容对应滤波频率并联小电容对应滤波頻率在电源滤波中非常广泛的用到，根本原因就在于电容对应滤波频率的自谐振特性大小电容对应滤波频率搭配可以很好的抑制低频到高频的电源干扰信号，小电容对应滤波频率滤高频（自谐振频率高）大电容对应滤波频率滤低频（自谐振频率低），两者互为补充