淺談為什么大電容3.3UF 400V濾低頻小電容濾高頻

一直有個迷惑：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。
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本日找到解答如下：
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一般的10PF閣下的電容用來濾除高頻的滋擾信號，0.1UF閣下的用來濾除低頻的紋波滋擾，還可以起到穩壓的浸染。
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濾波電容詳細選擇什么容值要取決于你PCB上主要的事情頻率和大概對系統造成影響的諧波頻率，可以查一下相關廠商的電容資料可能參考廠商提供的資料庫軟件，按照詳細的需要選擇。至于個數就不必然了，看你的詳細需要了，多加一兩個也挺好的，臨時沒用的可以先不貼，按照實際的調試環境再選擇容值。假如你PCB上主要事情頻率較量低的話，加兩個電容就可以了，一個慮除紋波，一個慮除高頻信號。假如會呈現較量大的瞬時電流，發起再加一個較量大的鉭電容。
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其實濾波應該也包括兩個方面，也就是列位所說的大容值和小容值的，就是去耦和旁路。道理我就不說了，實用點的，一般數字電路去耦0.1uF即可，用于10M以下；20M以上用1到10個uF，去除高頻噪聲好些，或許按C=1/f ?。旁路一般就較量的小了，一般按照諧振頻率一般為0.1或0.01uF。
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說到電容，各類百般的叫法就會讓人頭暈眼花，旁路電容，去耦電容，濾波電容等等，其實無論如何稱號，它的道理都是一樣的，即操作對交換信號泛起低阻抗的特性，這一點可以通過電容的等效阻抗公式看出來：
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Xcap=1/2лfC，事情頻率越高，電容值越大則電容的阻抗越小。在電路中，假如電容起的主要浸染是給交換信號提供低阻抗的通路，就稱為旁路電容；假如主要是為了增加電源和地的交換耦合，淘汰交換信號對電源的影響，就可以稱為去耦電容；假如用于濾波電路中，那么又可以稱為濾波電容；除此以外，對付直流電壓，電容器還可作為電路儲能，操作沖放電起到電池的浸染。而實際環境中，往往電容的浸染是多方面的，我們大可不必花太多的心思思量如何界說。本文里，我們統一把這些應用于高速PCB設計中的電容都稱為旁路電容。
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電容的本質是通交換，隔直流，理論上說電源濾波用電容越大越好。
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但由于引線和PCB布線原因，實際上電容是電感和電容的并聯電路，（尚有電容自己的電阻，有時也不行忽略）
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這就引入了諧振頻率的觀念：ω=1/(LC)1/2
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在諧振頻率以下電容呈容性， 東莞電解電容廠家，諧振頻率以上電容呈感性。
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因而一般大電容濾低頻波，小電容濾高頻波。
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這也能表明為什么同樣容值的STM封裝的電容濾波頻率比DIP封裝更高。
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至于到底用多大的電容，這是一個參考。
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電容諧振頻率

不外僅僅是參考罷了，用老工程師的話說——主要靠履歷。
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更靠得住的做法是將一大一小兩個電容并聯，一般要求相差兩個數量級以上，以得到更大的濾波頻段。
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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。
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詳細電容的選擇可以用公式C=4Pi*Pi ?/(R * f * f )
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電源濾波電容如何選取，把握其精華與要領，其實也不難。
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1）理論上抱負的電容其阻抗隨頻率的增加而淘汰(1/jwc)，但由于電容兩頭引腳的電感效應，這時電容應應當作是一個LC串通諧振電路，自諧振頻率即器件的FSR參數，這暗示頻率大于FSR值時，電容釀成了一個電感，假如電容對地濾波，當頻率超出FSR后，對滋擾的抑制就大打折扣，所以需要一個較小的電容并聯對地，可以想想為什么?
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原因在于小電容，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經常這樣領略:大電容慮低頻，小電容慮高頻，基礎的原因在于SFR(自諧振頻率)值差異，雖然也可以想想為什么?假如從這個角度想，也就可以領略為什么電源濾波中電容對地腳為什么要盡大概接近地了。
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2)那么在實際的設計中，我們經常會有疑問，我怎么知道電容的SFR是幾多?就算我知道SFR值，我如何選取差異SFR值的電容值呢?是選取一個電容照舊兩個電容?
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電容的SFR值和電容值有關，和電容的引腳電感有關，所以溝通容值的0402，0603，或直插式電容的SFR值也不會溝通，雖然獲取SFR值的途徑有兩個:
1)器件Data sheet，如22pf0402電容的SFR值在2G閣下，
2)通過網絡闡明儀直接量測其自諧振頻率，想想如何量測?S21?
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知道了電容的SFR值后，用軟件仿真，如RFsim99，選一個或兩個電路在于你所供電電路的事情頻帶是否有足夠的噪聲抑制比。仿真完后，那就是實際電路試驗，如調試手機吸收敏捷度時，LNA的電源濾波是要害，好的電源濾波往往可以改進幾個dB。
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說的通俗一點，把電容看成一個正在漏水的懷子，把交換電的峰值到來時看作給懷子加水，在漏水量相等的環境下，那么加水次數的頻率高就多用小點的懷子，這樣就能保準水位是高的，相反，在加水次數低頻下懷子小了，沒等級二次來水時懷中的水位已經下降許多幾何了，所以要用大的水懷來和緩因漏水造成的水位下降。?
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引用：“為什么在一個大的電容上還并聯一個小電容”
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因為大電容由于容量大，所以體積一般也較量大，且凡是利用多層卷繞的方法建造（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差異的電容拆來看看），這就導致了大電容的漫衍電感較量大（也叫等效串聯電感，英文簡稱ESL）。
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各人知道，電感對高頻信號的阻抗是很大的，所以，大電容的高頻機能欠好。而一些小容量電容則方才相反，由于容量小，因此體積可以做得很?。s短了引線，就減小了ESL，因為一段導線也可以當作是一個電感的），并且常利用平板電容的布局，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機能，但由于容量小的緣故，對低頻信號的阻抗大。
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所以，假如我們為了讓低頻、高頻信號都可以很好的通過，就回收一個大電容再并上一個小電容的方法。常利用的小電容為0.1uF的瓷片電容，當頻率更高時，還可并聯更小的電容，譬喻幾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并聯一個0.1uF的電容到地（這電容叫做去耦電容，雖然也可以領略為電源濾波電容。它越接近芯片的位置越好），因為在這些處所的信號主要是高頻信號，利用較小的電容濾波就可以了。
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電容的串并聯容量公式-電容器的串并聯分壓公式
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1.串聯公式：C = C1*C2/(C1 + C2) 2.并聯公式C = C1+C2+C3
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增補部門：
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串聯分壓比 V1 = C2/(C1 + C2)*V ........電容越大分得電壓越小，交換直流條件下均如此 并聯分流比 I1 = C1/(C1 + C2)*I ........電容越大通過的電流越大，雖然，這是交換條件下
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一個大的電容上并聯一個小電容
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大電容由于容量大，所以體積一般也較量大，且凡是利用多層卷繞的方法建造，這就導致了大電容的漫衍電感較量大（也叫等效串聯電感，英文簡稱ESL）。
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電感對高頻信號的阻抗是很大的，所以，大電容的高頻機能欠好。而一些小容量電容則方才相反，由于容量小，因此體積可以做得很?。s短了引線，就減小了ESL，因為一段導線也可以當作是一個電感的），并且常利用平板電容的布局，這樣小容量電容就有很小ESL這樣它就具有了很好的高頻機能，但由于容量小的緣故，對低頻信號的阻抗大。
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所以，假如我們為了讓低頻、高頻信號都可以很好的通過，就回收一個大電容再并上一個小電容的方法。
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常利用的小電容為 0.1uF的CBB電容較好(瓷片電容也行)， VT貼片鋁電解電容，當頻率更高時，還可并聯更小的電容，譬喻幾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并聯一個0.1uF的電容到地（這個電容叫做退耦電容，雖然也可以領略為電源濾波電容,越接近芯片越好），因為在這些處所的信號主要是高頻信號，利用較小的電容濾波就可以了。
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抱負的電容，其阻抗隨頻率升高而變?。≧＝1/jwc）, 但抱負的電容是不存在的，由于電容引腳的漫衍電感效應，在高頻段電容不再是一個純真的電容，更應該把它當作一個電容和電感的串聯高頻等效電路，當頻率高于其諧振頻率時，阻抗表示出隨頻率升高而升高的特性，就是電感特性，這時電容就比如一個電感了。相反電感也有同樣的特性。
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大電容并聯小電容在電源濾波中很是遍及的用到，基礎原因就在于電容的自諧振特性。巨細電容搭配可以很好的抑制低頻到高頻的電源滋擾信號，小電容濾高頻（自諧振頻率高），大電容濾低頻（自諧振頻率低），兩者互為增補。

文章轉載自：Rfsister