0.1uf 电容浅析

0.1uf 电容浅析  

所谓“都选用”仅适用于低频电路

高频电路中，几pF 的滤波电容也不稀罕

 

所谓0.1UF电容也不是任何类型的电容都可以，通常都选瓷介电容。

 

选择高频滤波电容的主要依据是频率特性，即阻抗-频率曲线。0.1UF瓷介电容（X7R）的

谐振频率（阻抗曲线“谷”点频率）大约为 10MHZ 多，表贴的大约为 16MHZ，而且阻抗也比

较低（1欧姆以下量级），这对在大多数低频电路都是比较合适的。再大的容量，谐振频率

偏低，再小的容量，谐振阻抗偏大。

此外，还要考虑非技术因素。电子器件的一个重要选用原则就是尽量“随大流”，大家都用的，

供货容易，成本也低。

应该起的是滤波的作用R#K:^ VwiL7]

1.高频滤波电容的配置

A.小于 10个输出的小规模集成电路，工作频率≤50MHz 时，至少配接一个 0.1μf 的滤波电

容。工作频率≥50MHz 时，每个电源引脚配接一个 0.1μf 的滤波电容。

B.对于中大规模集成电路，每个电源引脚配接一个 0.1μf 的滤波电容。对电源引脚冗余量较

大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数，每5个输出配接一个0.1μf滤波电容。

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C.对无有源器件的区域，每 6cm2至少配接一个0.1μf。+s.?9RY@-l4t

D.对于超高频电路，每个电源引脚配接一个1000pf的滤波电容。对电源引脚冗余量较大的

电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数，每5个输出配接一个1000pf 滤波电容。

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E.专用电路可参照应用手册推荐的滤波电容配置。

F.对于有多种电源存在的电路或区域，应对每种电源分别按 1、2和 3条配接滤波电容。

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G.高频滤波电容应尽可能靠近 IC电路的电源引脚处。

H.滤波电容焊盘至连接盘的连线应采用 0.3mm 的粗线连接，互连长度应≤1.27mm。

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2.低频滤波电容的配置

A.每 5只高频滤波电容至少配接一只10μf 低频的滤波电容；

B.每 5只10μf 至少配接两只47μf 低频的滤波电容；xm$w/y%L3_#]o"^

C.每100cm2范围内，至少配接 1只220μf 或 470μf低频滤波电容； D.每个模块电源出口周围应至少配置 2只 220μf 或470μf 电容， 如空间允许，应适当增加

电容的配置数量；5]4Lg+\rR2i)~*m

经过整流桥以后的是脉动直流，波动范围很大。后面一般用大小两个电容

大电容用来稳定输出，众所周知电容两端电压不能突变，因此可以使输出平滑

小电容是用来滤除高频干扰的，使输出电压纯净

电容越小，谐振频率越高，可滤除的干扰频率越高

容量选择：

（1）大电容,负载越重，吸收电流的能力越强，这个大电容的容量就要越大

（2）小电容，凭经验，一般 104即可

2.别人的经验（来自互联网）

1、电容对地滤波，需要一个较小的电容并联对地，对高频信号提供了一个对地通路。

2、电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。

3、理论上说电源滤波用电容越大越好，一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。

4、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.

具体案例: AC220-9V再经过全桥整流后，需加的滤波电容是多大的？ 再经78LM05后需加

的电容又是多大？

前者电容耐压应大于15V，电容容量应大于2000微发以上。 后者电容耐压应大于 9V，容

量应大于 220微发以上。

2.有一电容滤波的单相桥式整流电路，输出电压为24V，电流为500mA，要求： 

（1）选择整流二极管； 

（2）选择滤波电容； 

（3）另：电容滤波是降压还是增压？ （1）因为桥式是全波，所以每个二极管电流只要达到负载电流的一半就行了，所以二极管

最大电流要大于250mA；电容滤波式桥式整流的输出电压等于输入交流电压有效值的 1.2

倍，所以你的电路输入的交流电压有效值应是20V，而二极管承受的最大反压是这个电压的

根号2倍，所以，二极管耐压应大于 28.2V。 

（2）选取滤波电容：1、电压大于28.2V；2、求 C的大小：公式 RC≥（3--5）×0.1秒，本

题中R=24V/0.5A=48欧 

所以可得出C≥（0.00625--0.0104）F，即C 的值应大于6250μF。 

（3）电容滤波是升高电压。

滤波电容的选用原则

在电源设计中,滤波电容的选取原则是:      C≥2.5T/R

                                     其中: C为滤波电容,单位为UF;

                                               T为频率, 单位为 Hz

                                               R为负载电阻,单位为Ω

   当然,这只是一般的选用原则,在实际的应用中,如条件(空间和成本)允许,都选取C≥5T/R.

 

3.

滤波电容的大小的选取 

                                       PCB制版电容选择

印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时．操作它们时均会产生较大火花放电，必须采

用 RC 吸收电路来吸收放电电流。一般R取1~2kΩ，C 取 2.2~4.7μF

一般的 10PF左右的电容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，暂时没用的可以

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。

其实滤波应该也包含两个方面，也就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，各种各样的叫法就会让人头晕目眩，旁路电容，去耦电容，滤波电容等等，其

实无论如何称呼，它的原理都是一样的，即利用对交流信号呈现低阻抗的特性，这一点可

以通过电容的等效阻抗公式看出来：Xcap=1/2лfC，工作频率越高，电容值越大则电容的

阻抗越小.。在电路中，如果电容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；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；如果用于滤波电路中，那么又可以称为滤波电容；除此以外，对于直流电

压，电容器还可作为电路储能，利用冲放电起到电池的作用。而实际情况中，往往电容的

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，我们统一把这些应

用于高速 PCB设计中的电容都称为旁路电容.

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。

一般来讲，大电容滤除低频波，小电容滤除高频波。电容值和你要滤除频率的平方成反比

。

具体电容的选择可以用公式C=4Pi*Pi/(R * f * f )

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?如果从这个角度想,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?

知道了电容的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,那就是实际电路试验,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.