大电容滤低频，小电容滤高频？――滤波电容的选择 - 电子技术基础知识 - 21IC中国电子网
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大电容滤低频，小电容滤高频？――滤波电容的选择
一直有个疑惑：电容感抗是1/jwC，大电容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：大电容滤除低频信号。
答案如下：
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：&=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)
1.0&F&&&&&&&&&&&&& &2.5&&&&&&&&&&&&&&&&5
0.1&F&&&&&&&&&&&&&&& 8&&&&&&&&&&&&&&& 16
0.01&F&&&&&&&&&&&&&&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,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.
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说的通俗一点，把电容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和因漏水造成的水位下降。一般是过滤作用，比如比如电解电容可以过滤低频，陶瓷电容可过滤高频。,原理就是电容的通交阻直特性，电容-学网-中国IT综合门户网站-提供健康,养生,留学,移民,创业,汽车等信息
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一般是过滤作用，比如比如电解电容可以过滤低频，陶瓷电容可过滤高频。,原理就是电容的通交阻直特性，电容
来源：互联网 发表时间： 9:35:11 责任编辑：鲁晓倩字体：
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电容的作用
　　导读：是一种储存容器的无源元件，我们生活中的方方面面都离不开与有关的电子产品、在任何地方都能见到的身影，一切都是由于电容存在，我们一起学习一下电容在电路中的作用。本文引用地址：——　　是中很重要的一部分。几乎所有的电源电路中都会用到。从理论上(即假设电容为纯电容)说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。但实际上超过1uF的电容大多为电解电容，有很大的电感成份，所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容，这时大电容通低频，小电容通高频。就是通高频阻低频。电容越大低频越容易通过，电容越小高频越容易通过。具体用在中,大容量电容滤低频，小容量电容滤去高频。　　亦有网友将滤波电容 比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变，形象的说电容像个水塘，因为水塘里的水不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。 它把电压的变化转作为电流的变化，从而缓冲了输出电压。滤波就是充电，放电的过程。起到稳定输出电压的作用。电容的作用——旁路　　如上电路图所示电容C3为旁路电容，因为电容的隔直通交的特性使得C3不能通过直流分量，但若通过交流信号时，C3对交流分量近似为短路，所以交流分量并不通过R4，而直接被C3旁路了，似这样的电容亦称为旁路电容，下面分析旁路电容的功用。　　旁路电容的主要功能是产生一个交流分路，即当混有高频和低频的信号经过放大器被放大时，要求通过某一级时只允许低频信号输入到下一级，而不需要高频信号进入，则在该级的输入端加一个适当大小的接地电容，使较高频率的信号很容易通过此电容被旁路掉(这是因为电容对高频阻抗小)，而低频信号由于电容对它的阻抗较大而被输送到下一级放大。电容的作用——去耦　　“去耦”又称为“解耦”。如上图所示旁路电容是接在信号输入端的，而去耦电容是接在信号输出端的，这俩个电容都是起到抗干扰的作用，我们先说说去耦电容在电路中的作用。　　去耦电容起到一个电池的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰。将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的提供一条低阻抗泄放途径。高频旁路电容一般比较小，而去耦合电容一般比较大，依据电路中分布参数，以及驱动 电流的变化大小来确定。　　旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。电容的作用——储能　　说到储能第一个想到的就是电池了，但电容收集的是电荷属于物理反应，电池属于分解化学反应，常见的电容储能有充磁机，电容电焊机等通过高电压大电流的场合，在使用电容储能时一般用大电容或者若干的小电容并联组成的电容组。具体容量和耐压由应根据需求选择。电容的作用——耦合　　电容的耦合又称“电场耦合” 耦合是指信号由第一级向第二级传递的过程，一般不加注明时往往是指交流耦合。　　从电路来说，总是可以区分为驱动电源和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻(特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹)，这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作。这就是耦合。电容的作用——谐振　　利用电容和其他无源元件所产生的电压与电流之间的变化，实际是利用了电容充放电的特性。一般有电容的并联谐振和串联谐振，亦可以通过谐振电容的串并联组合成陷波器等工程应用的滤波器。电容器的作用——时间常数　　时间常数是指：表示过渡反应的时间过程的常数。指该物理量从最大值衰减到最大值的1/e所需要的时间。在电容中的时间常数常见的是RC电路中，当输入信号电压加在输入端时，电容(C)上的电压逐渐上升。而其充电电流则随着电压的上升而减小。电流通过电阻(R)、电容(C)的特性通过下面的公式描述：　　i = (V/R)e-(t/CR)
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为什么高频滤波都选用0.1uF的电容？
作者：ybdsy　栏目：
为什么高频滤波都选用的电容？为什么不用大电容？
作者： 阿土伯 于
10:44:00 发布：
电容大没有效果 如电解也不一定要用0。1UF 看情况&&0。1只是用的多些
作者： feng_zc 于
13:30:00 发布：
实际电容都有寄生电感和损耗电容大，高频特性差。
作者： 赤铸 于
21:44:00 发布：
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。瓷介电容（X7R）的谐振频率（阻抗曲线“谷”点频率）大约为多，表贴的大约为，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。
作者： Chang_HS 于
10:05:00 发布：
我比较喜欢用103和102的电容,高频更好,104稍微大点&
作者： hera 于
10:10:00 发布：
赤铸说的很专业可以查一下阻抗-频率曲线，就会看得比较清楚。
作者： skm 于
15:33:00 发布：
薄膜电阻的温度特性差陶瓷电容的温度范围很宽，温度特性比较好！
作者： skm 于
15:37:00 发布：
经验总结出来的！这是经过实验的，去耦电容大都选择0、1UF
作者： neil 于
15:57:26 发布：
用的电容容量特性，要根据具体材料电路决定，理论和实际要结合
作者： 左手无名指 于
23:53:33 发布：
& 高频的经常选用0.1的& 但是在小的话就是102了& 这个经常使用
作者： bkw 于
18:26:59 发布：
去耦电容一般越大越好，0.1uF的电容一般称为旁路电容
作者： 寞儿 于
9:31:56 发布：
大电容滤去低频交流低频成分。小电容滤去高频交流成分
作者： 思海 于
21:05:35 发布：
我做的电机在1000MHZ时，辐射老是超标，请问用哪种电容要好些？我当前用的是474电容
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