滤波电容的选择

理论部分

滤波电容主要看容值和耐压值

电容尺寸=容值x耐压值。
电容价格=容值x耐压值。
电解和钽电容耐压值要x2倍使用，陶瓷电容至少x1.5倍使用

电容选择的逻辑是频率越高，电容越小

器件	频率/	滤波电容值
音频	100~1KHz	10uF~100uF以上
音频	20~100Hz	100uF~220uF
电机等	1K~100KHz	1uF~10uF
普通IC，MCU等	1M~10MHz	100nF
CPU	10M~100MHz	10nF
射频RF	900M~2.4GHz	12pF~33pF

单颗电容，不足以过滤掉所有的杂波。uF级的电容，对10MHz以上的噪声几乎无能为力。

功耗/电流越大，电容越大，电流和容值的经验值如下：

器件	功耗	滤波电容值
传感器	<20mA	1uF~4.7uF
MCU输入	20~200mA	2.2uF~22uF
手机电池输入	200mA-2A	22uF~220uF
50W音频功放	2-5A	220uF以上

电容的滤波，实际上也是一个储能和释放的过程。所以电流大的场合，就需要用大的电容。

在输入端放置的电容一般叫滤波电容，意思是滤除来自输入端的干扰电压波动。在输出端放置的一般叫去耦电容，意思是去除本芯片对其他芯片电压波动干扰的电容。

所以IC基本原则是每一组管脚配置一组电容。

听起来挺麻烦，不过芯片厂家都会提供参考设计的。对于CPU类的几GHz高速处理器，供电部分的需要单独做仿真，根据仿真结果调整走线长度宽度和外部去耦电容的位置、数量、容值等。

电容的黄金搭配：
对于非CPU类型的设备，如果没有参考设计，可以采用“大+中+小”这个黄金组合。
10uF+100nF+100pF，数字电路的万金油配置。
细节上，根据上面讲的电流和频率的表格，再做细节调整，准不会出现太大的问题。

参考案例：一

某个产品的运放电源输入端测得的纹波。

这里看到有2.86kHz的杂波，峰峰值时43.2mV。这个纹波对于模数转换电路来说有点大了，因为ADC如果是0~4.096V 12bit的位宽，那每10mV的误差就会影响最终测得的数字信号电压。（4.096V/2^12=0.001V）
而43.2mV的纹波大概能造成±4单位的偏差，最好能把纹波降到10mV以内，这样可以忽略电源纹波带来的影响，否则要在软件层面加一次算术平均滤波(可以用其他滤波方法，只是算术平均滤波比较简单，纹波是周期性信号，必然可以用算术平均法滤除)。但是用了算术平均滤波后会对原来的特征峰值也进行平均，也就是有效信号也被平均了，当然还有其他滤波方法比如插值滤波等，我没有研究过，可能会有用。

参考案例：二

上图是电池给射频功放供电的输入端。大的电容用来稳压，中的电容过滤数字信号产生的杂波，小的电容用来过滤射频信号产生的耦合干扰。

其他案例

高通骁龙6系芯片的主供电输入如下图：

20V输入端，2个很大，2个大的，1个中的。因为没有强射频干扰，并且GHz级别的射频对DC-DC的输入也没啥影响，所以没有pF级别的电容。

主供电输出如下图：

上面智能音响的供电输出端，20V转4.2V，当作是电池电压，给CPU供电。骁龙6系原本是手机芯片，所以把DC电压转换成电池电压。3个大的电容，2个中的电容。

锂电池供电如下图：

锂电池供电、带移动通信网络的设备，电源输出典型配置。一个很大，一个大，一个很小。不带移动通信的设备，33pF可以不要，因为33pF主要滤除射频RF带来的高频干扰。

大电流、大变化设备供电输入


25W音频功放主供电输入端。低频瞬间功率比中高频大，所以低频采用390uF x2，中高频采用220uF x2，每个都带有一个100nF滤除数字部分的噪声。

中小电流设备供电输入

高通QCA9379双频WIFI供电部分。每一路3.3V电源都有独立的去耦电容和独立的滤波磁珠，电源星形布局，尽可能的减少电源之间的串扰，加强了功放电源、数字电源和模拟电源之间的隔离度。

电流大的地方，电容用的也大一些，电容小的地方，电容用的也小。数字电源部分，采用了100nF电容滤除数字噪声。

过滤高频干扰

手机小功率音频输出，1.5W小功率D类功放。
熟悉音频功放的朋友都知道，D类功放输出的是方波，毛刺巨大。所以加了1nF滤除毛刺。并增加了33pF滤除手机最容易产生通话电流音的GSM频段干扰。