电容的作用及分布参数对电气性能的影响（一）

文 / 原创: 卧龙会 Mimixigu

电容的作用及分布参数对电气性能的影响

一，电容的作用

• 去偶：跨接于直流电源的正负极，用于滤除直流电源中的交流成分，是直流电源更平滑。原创微信公众号：卧龙会IT技术。

• 储能和瞬时供电：大规模逻辑IO在做高速翻转时，需要电源输出为IC提供瞬时电源供给。但是现实电源模块不能瞬时相应IC的高速翻转供电。这时IC芯片附近的电容就祈祷了VRM的作用为IC高速翻转提供瞬时电源，然后电源模块再给电容充电。

• 耦合：就是利用电容的‘通交流，隔直流’特性，让交流信号处理电流只接收前级的交流信号进行处理。避免前级直流分量引入产生直流偏置。最常见的就是高手串行总线的串联AC电容及时钟的AC电容。

• 旁路：电容并接在电阻两端或跨接到地，原创微信公众号：卧龙会IT技术。用于为交流信号提供通路避免交流信号通过阻尼器件产生衰减。

• 自举：利用电容的充放电特性来提升电路中某点的电位。如：升压电源。

二，分布参数对电气性能的影响

1,电容特性

图表 2 理想电容模型

图表 3 实际电容模型

图表 4 实际电容与理想电容容抗特性

由上图我们看出由于电容存在ESL、ESR等分布参数存在，所以实际电容不能像理想电容那样实现全频段滤波。

电容在谐振频率之前呈现为容性；在谐振频率之后电容的ESL占主导作用，电容呈现为感性。所以超过谐振频率后电容不能起到滤波作用反而会导致电源阻抗提供和电源谐振的产生。

2, 电容容抗特性与分布参数的关系

a) ESL、ESR一定，电容量变化的电容阻抗频率特性

b) C,ESR一定，ESL变化的电容阻抗频率特性

c,) C,ESL一定，ESR变化的电容阻抗频率特性

由上3张图我们可以得出：

a) ESL、ESR一定时，电容增大谐振频率减小；

b) C、ESR一定时，分布电感增加谐振频率降低；

c) C、ESL一定时，ESR变化谐振频率不变；

3, 滤波电容的选择

a) 相同电容并联组合。一方面电容量增大，但同时ESL减小，所以SRF不变。由于ESR减小，从而容抗和感抗都会降低。

b) 不同值电容并联组合，使相应频段内的阻抗都能得到控制。

所以在在选择滤波电容时，要注意一下几点：