【干货】去耦电容怎么选？

由于电容自身的频率特性以及器件在PCB上面的layout，在噪声抑制的效果也会受到影响，非理想情况下，电容器件的分布式参数等效电路如下图所示。

电容器件的分布式参数等效电路

综上影响去耦电容的关键参数是C，ESR，ESL。在电路设计时选什么样的电容呢？

电容的频率特性图

频率在自谐振点之前电容处于容性区域，阻抗几乎呈线性下降；经过自谐振点之后进入感性区域，阻抗几乎线性上升。如图谐振点的阻抗为ESR，容性区域的阻抗与电容的标称容值C相关，容值越大阻抗越小；感性区域的阻抗与ESL相关，ESL越大阻抗越大。为了较高频率范围内选择阻抗较低的电容，需要选低ESR和ESL的电容。

0603封装下10uF/1uF/0.1uF/10nF/1nF容值电容的S21参数

上图中不同容值的0603封装MLCC，在容性区域的特性曲线几乎是分开的，但是在感性区域高度重合为一条线，这里是因为相同封装的MLCC等效电感ESL影响。

MLCC的等效串联电感是由电流流经内外部电极时产生的磁通量形成，如下图所示。

MLCC中等效串联电感产生机理

可以通过改变电极，改变电流通路和电流分布来改变等效串联电路。根据下图所示的内部结构，与普通MLCC 相比，其内部电极更宽更短。由于电极宽而短，电容器的电感降低，称为长度宽度逆转型电容器或LW 逆转型电容器。

LW逆转电容器件结构图

三端子电容实物图以及等效电路

三端电容由输入端、输出端构成，来进入组件的噪声路径。因此，内部电极产生的电感分成三路形成 T 型电路。当将三端子电容的输入端和输出端连接至噪声路径，输入/输出方向的等效串联电感串行进入噪声路径，增加了插入损耗（提高了静躁效果）。此外，旁路方向的等效串联电感仅在接地区域，为MLCC 的一半。

使用三端子电容减小 ESL 机理

三端电容在高频情况下，会有很好的旁路效果。下图所示其尺寸都为 1.6×0.8mm，电容为 1µF，结果是频率大于 100MHz 时，三端电容器比 MLCC的插入损耗大 35dB。

三端子电容插入损耗特特性

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