【導(dǎo)讀】之前介紹了電源設(shè)計(jì)不需要強(qiáng)制從濾波電容進(jìn)入到芯片管腳，也討論了在多層板設(shè)計(jì)的時(shí)候，電容傾向于呈現(xiàn)“全局特性”，電容的位置不再是那么重要。濾波電容的容值選擇非常重要，我們?cè)撊绾芜x擇濾波電容設(shè)計(jì)。
高速先生們本來(lái)不是網(wǎng)絡(luò)潮人，不過(guò)自從堅(jiān)持更新自媒體之后，大家都自覺(jué)開(kāi)始追逐網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)。為了文章能夠緊跟時(shí)代潮流，從而吸引粉絲大神們的視線(xiàn)，高速先生也都是蠻拼的。
話(huà)說(shuō)羊年春節(jié)之后，熱點(diǎn)話(huà)題不斷。等到柴女神的視頻一出，立馬一統(tǒng)微信微博，其他話(huà)題全部靠邊。其實(shí)更喜歡視頻出來(lái)當(dāng)天的網(wǎng)絡(luò)氛圍，大家呈現(xiàn)一片正能量，摩拳擦掌，準(zhǔn)備大戰(zhàn)霧霾。但是第二天出現(xiàn)了太多不和諧，話(huà)題被引向了口水與八卦，實(shí)在讓人痛心。
我們的話(huà)題還是回歸電源噪聲設(shè)計(jì)。其實(shí)想想噪聲是不是也很像霧霾，我們對(duì)之深?lèi)和唇^，但是卻無(wú)法根除。并且隨著用電需求增加，噪聲會(huì)變得更加嚴(yán)重。我們解決電源噪聲問(wèn)題，也是要從根源出發(fā)（洗煤，提升油品質(zhì)量），需要提升電源輸出的質(zhì)量，同時(shí)增加濾波手段（汽車(chē)尾氣排放裝置，加油槍過(guò)濾裝置）
言歸正傳，我們之前的話(huà)題說(shuō)到：濾波電容設(shè)計(jì)，在多層板時(shí)代，電容傾向于呈現(xiàn)“全局特性”，電容的位置不再是那么重要；并且電源設(shè)計(jì)不需要強(qiáng)制從濾波電容進(jìn)入到芯片管腳。那么問(wèn)題來(lái)了，什么才是濾波電容設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。
關(guān)鍵點(diǎn)其實(shí)是濾波電容本身，我們需要關(guān)注濾波電容的容值選擇，進(jìn)而關(guān)注電容的品牌、型號(hào)及參數(shù)。圖1是研究濾波電容最基礎(chǔ)的理論，本章我們會(huì)從最簡(jiǎn)單的電容特性及電容并聯(lián)開(kāi)始介紹，相對(duì)比較基礎(chǔ)，資深工程師可以暫時(shí)回避，下期再見(jiàn)。
圖1
單個(gè)電容的阻抗曲線(xiàn)，我們需要關(guān)注兩個(gè)參數(shù)，ESR（等效寄生電阻）和ESL（等效寄生電感）。我們平常比較關(guān)心ESL，ESL加上安裝電感，和電容的容值構(gòu)成LC諧振，電感越大，諧振頻率往低頻偏移。諧振頻率之后，電容曲線(xiàn)呈現(xiàn)感性，也就是說(shuō)諧振頻率往低頻偏移的同時(shí)，電容的效果變差。
平常對(duì)ESR的關(guān)注不多，其實(shí)ESR也是非常關(guān)鍵的一個(gè)參數(shù)。不少人對(duì)ESR會(huì)有一些誤解。首先，ESR不是一個(gè)常數(shù)，是隨著頻率而變化的。圖1的Murata工具里面看到的串聯(lián)電阻（Series Resistance ）值，不是我們常規(guī)理解的諧振頻率點(diǎn)的ESR，后面的等效電路仿真的時(shí)候需要注意這個(gè)細(xì)節(jié)。圖2是這個(gè)電容的ESR隨頻率變化的曲線(xiàn)。諧振頻率點(diǎn)的ESR值，決定了電容阻抗曲線(xiàn)的最低點(diǎn)。這個(gè)值在電容設(shè)計(jì)的時(shí)候也非常重要，一般來(lái)說(shuō)，小尺寸封裝的小電容，諧振頻率點(diǎn)的ESR值一般較大。
圖2
[page]
接著，我們來(lái)看看電容的并聯(lián)，先暫時(shí)忽略安裝電感，后面再單獨(dú)介紹安裝電感的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。同種類(lèi)電容的并聯(lián)如圖3所示，諧振頻率點(diǎn)不變，但是諧振頻率處的ESR會(huì)形成電阻并聯(lián)?？梢哉J(rèn)為同一種類(lèi)電容加的數(shù)量越多，電容并聯(lián)之后，諧振頻率點(diǎn)的阻抗越低。
不同種類(lèi)電容的并聯(lián)如圖4所示，兩種電容并聯(lián)，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)諧振頻率點(diǎn)。同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)反諧振頻率點(diǎn)，這個(gè)反諧振頻率是電容設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一。
