大电容滤低频，小电容滤高频

一直有疑问:电容感抗是1/jwC，大电容C，高频 w也很大，阻抗应该很小，不是更适合过滤高频信号吗？然而，事实是：大电容器过滤低频信号。
今日找答案如下：
一般10PF左右电容用于过滤高频电磁干扰，0.1UF左右用于过滤低频纹波的影响，还能起到稳压作用。
滤波电容器的实际选择取决于PCB上的主要输出功率和可能影响系统的谐波频率。您可以检查相关制造商的电容器材料或参考制造商提供的材料库软件，并根据具体情况进行选择。数量不一定。这取决于你的实际需要。最好再加一两个。如果暂时没用，可以先不贴，然后根据实际调整情况选择容值。如果PCB上的关键输出功率相对较低，只需添加2个电容器，一个考虑除纹波，一个考虑高频信号。若会有较大的瞬时电流，建议再加一个较大的钽电容器。
事实上，过滤还应该包括两个方面，即大容量和小容量值，即去耦和旁通。我不会谈论原理。它更容易使用。一般数字电路可以去耦0.1UF，用于10M以下；20M以上使用1-10个UF，以清除高频噪声，约为C=1/f 。旁通一般较小，根据谐振频率一般为0.1或0.01uf。
说到电容器，各种名称都会让人头晕目眩。旁路电容器、去耦电容器、滤波器电容器等。事实上，无论如何称呼它，它的原理都是相同的，即使用交流信号来显示低阻抗的特性，这可以从电容器的等效阻抗公式中看出：
Xcap=1/2лfC，输出功率越大，电容值越大，电容阻抗越低。在电路中，如果电容器的主要功能是为交流信号提供低阻抗通道，则称为旁路电容器；如果主要目的是改善电源与地面交流之间的联系，减少交流信号对电源的影响，则可称为去耦电容器；如果用于滤波电路，也可称为滤波电容器；此外，对于直流电压，电容器还可以用作电路储能和冲放电。在具体情况下，电容通常有很多因素，我们不需要花太多的时间来考虑如何定义它。在本文中，这些应用于高速PCB设计的电容统一称为旁路电容。
本质上，电容器是通过交流和直流隔离的。理论上，电源滤波器使用的电容器越大越好。
然而，由于电线和PCB的布线，电容实际上是电感和电容的并联电路（电容本身也有电阻，有时不容忽视）
这引入了谐振频率的概念：ω=1/(LC)1/2
谐振频率下的电容呈容性，谐振频率以上的电容呈感性。
所以一般大电容过滤低频波，小电容过滤高频波。
这也解释了为什么相同容量的STM包装的电容滤波频率高于DIP包装。
至于用多少电容，这是参考。
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)
但仅供参考，用老工程师的话说——主要靠经验。
更可靠的方法是将一大一小两个电容器并联，一般要求相差超过两个量级，以获得更多的过滤频段。
一般来说，大电容器过滤低频波，小电容器过滤高频波。电容值与要过滤频率的平方成反比。
公式C=4Pi可用于选择实际电容*Pi /(R * f * f )
如何选择电源滤波电容，掌握其精髓和方法并不难。
理论上，理想电容的阻抗随着频率的增加而降低(1/jwc)，然而，由于电容器两侧引脚的电感效应，电容器应被视为LC串联谐振电路。自谐振频率是设备的FSR参数，表示当频率超过FSR值时，电容器变成电感。如果电容器对地过滤，当频率超过FSR时，会影响影响的抑制，所以需要一个小电容并联对地，想想为什么？
原因是小电容、SFR值大，为高频信号提供了对地通道。因此，在电源滤波电路中，人们经常理解大电容器考虑低频和小电容器考虑高频。根本原因是SFR（自谐振频率）值不同。当然，你也可以考虑为什么？如果你从这个角度来看，你可以理解为什么电容器在电源滤波中尽可能接近地脚。
2)在具体的设计中，人们经常会问，我怎么知道电容器的SFR是多少？即使我理解SFR值，我如何选择不同SFR值的电容值？选择一个电容器还是两个电容器？
电容器的SFR值与电容值有关，与电容器的引脚电感有关，因此同容值的0402、0603或直插式电容器的SFR值也不会相同，自然获得SFR值的方法有两种：
1)设备Data sheet，例如，22pf0402电容的SFR值在2G上下，
2)根据网络分析仪直接测量自谐振频率，思考如何测量S21？
在了解了电容器的SFR值后，使用软件进行模拟，如RFsim99。选择一个或两个电路取决于您供电的工作频段是否有足够的噪声抑制比。模拟后，即实际的电路实验。例如，当调整手机接收灵敏度时，LNA的电源滤波器是关键。一个好的电源滤波器通常可以改善几个DB。
一般来说，把电容器当作漏水的怀子，当交流电的峰值到来时，把电容器当作给怀子加水。当漏水量相同时，小怀子通常用于高频加水次数，因此水位可以确定为强。相反，在低频加水频率下，怀子变小，第二次来水前，怀里的水位已经下降了很多，因此，有必要使用大水怀来缓解渗水引起的水位下降。
为什么在一个大电容器上引入并连接一个小电容器？
由于大电容器容量大，所以体积一般很大，通常采用双层缠绕的形式（拆卸铝电解电容器应该感觉很好，没有拆卸可以采取几种不同的电容器拆卸），导致大电容器分布电感非常大（也称为等效串联电感，英语称为ESL）。
众所周知，电感对高频信号的阻抗很大，所以大电容的高频特性不好。相反，由于体积小，一些小容积电容器可以很小（缩短导线会减少ESL，因为导线也可以被视为电感），并且经常使用平板电容器的结构，因此小容积电容器具有非常小的ESL，因此具有良好的高频特性，但由于体积小，对低频信号的阻抗很大。
因此，如果我们使用一个大电容器和一个小电容器的形式，以便使低频和高频信号得到良好的基础。常用的小电容器是0.1uf瓷片电容器，当频率较高时，也可以并接较小的电容器，如几pf、几百pf。但在数字电路中，每个芯片电源引脚上并联一个0.1uf电容到地(称为去耦电容，自然可以理解为电源滤波电容。芯片位置越近越好)，毕竟这些地方的信号通常是高频信号，只需使用较小的电容滤波器即可。
电容器串并联容积公式-电容器串并联分压公式
1.串联公式：C = C1*C2/(C1 C2) 2.C并接公式 = C1 C2 C3
补充部分： 串连分压比 V1 = C2/(C1 C2)*V ...电容越大，电压越低，交流直流环境也是如此 并接分离比 I1 = C1/(C1 C2)*I ...电容越大，通过的电流越大，这是自然的，在交流环境中
一个大电容并联一个小电容
由于容量大，大电容器的体积一般很大，通常采用双层缠绕的形式，导致大电容器的分布电感非常大（也称为等效串联电感，英文称为ESL）。
高频信号的电感阻抗很大，所以大电容的高频特性不好。相反，由于体积小，一些小容积电容器可以很小（缩短导线会减少ESL，因为一段导线也可以被视为电感），并且经常使用平板电容器的结构。这样，小容积电容器具有很小的ESL，因此具有良好的高频特性，但由于体积小，对低频信号的阻抗很大。
因此，如果我们使用一个大电容器和一个小电容器的形式，以便使低频和高频信号得到良好的基础。
常用的小电容器是 0.1ufCBB电容较好(瓷片电容也可以)，当频率较高时，也可以并接较小的电容，如几pf、几百pf等。然而，在数字电路中，每个芯片电源引脚上的0.1uf电容器通常应并联到地面（该电容器称为退耦电容器，自然可以理解为电源滤波电容器，芯片越近越好）。毕竟，这些地方的信号通常是高频信号，只需使用较小的电容滤波器即可。
随着频率的增加，理想电容器的阻抗会缩小（R＝1/jwc）, 然而，理想的电容器根本不存在。由于电容引脚的分布电感效应，电容器不再是高频段的单个电容器，而是需要将其视为电容器和电感器之间串联的高频等效电路。当频率高于其谐振频率时，阻抗表现出随频率上升的特性，即电感特性，此时电容器就像电感器。相反，电感也有同样的特点。
大电容并联小电容器广泛应用于电源滤波器，根本原因是电容器的自谐振特性。尺寸电容组合可以很好地抑制低频到高频的电源电磁干扰，小电容器过滤高频（自谐振频率高），大电容器过滤低频（自谐振频率低），两者相互补充。 

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