PCB设计电容中必须要知道的知识点

　　（综合自CSDN博客hi请叫我学霸 吴川斌博客）

　　小编给大家分享一下PCB设计电容中必须要知道的知识点，期待对大家的PCB设计有作用。

　　去耦电容：电源附近的

　　旁路电容：芯片的电源管脚根部，10-0.1-0.01uF电容组，用于滤除高频噪声，防止自己影响别人。大电容负责低频段，小电容负责高频段。10uF/0.1uF，4.7uF/0.01uF，10uF/0.01uF

　　除此之外，大电容的作用是储存，稳定电荷，小电容作用是短路高频噪声

　　关于旁路电容走线

　　先经过大电容，在经过小电容

　　小电容靠近芯片电源引脚，大电容靠近小电容

　　电容组的电容接地点必须是一个相同的地平面

　　接入大的，低阻的地平面

　　需要一开始就注意防止高频的能量进入芯片，一半通过组合电解电容（低频去耦）陶瓷电容（高频去耦）完成

　　注意极性和耐压

　　在高频情况下，印刷电路板上的布线的分布电容会起作用，当长度大于噪声频率相应波长的1/20时，就会产生天线效应，噪声就会通过布线向外发射。

　　所以，在高频电路中，千万不要认为，把地线的某个地方接了地，这就是“地线”。一定要以小于λ/20的间距，在布线上打过孔，与多层板的地平面“良好接地”。

　　常用电容器的分类

　　电容的选取要慎重，一般可选择较知名的电容品牌，如TDK电容、国巨电容等，作为质量的保证。

　　（1）铝电解电容

　　铝电解电容为有极性电容，在电路中它的“+”极必须要接电位较高的一端。

　　优点：容量大，能耐受大的脉动电流。

　　缺点：容量误差大，泄漏电流大；普通电解电容器不适于在高频和低温下应用，不宜使用在25kHz以上频率。

　　用途：低频旁路、信号耦合、电源滤波。

　　（2）钽电解电容

　　钽电解电容也为有极性电容。实物照片如图5（b）所示。

　　优点：温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容器，特别是漏电流极小，寿命长，容量误差小，而且体积小，单位体积下能得到最大的电容电压乘积。

　　缺点：对脉动电流的耐受能力差，若损坏易呈短路状态，价格较高。

　　用途：在许多场合可替代铝电解电容，用于超小型高可靠性设备中。

　　（3）单片陶瓷电容

　　是目前用量较大的电容。实物照片如图5（c）所示。

　　优点：温度和频率稳定性都很好，损耗低，寿命长。

　　缺点：不能做成大容量电容。

　　用途：高频滤波、振荡和耦合等。

　　电容的容抗

　　在电路中电容有一个很重要的作用，就是通交流、隔直流。若一个直流电压加在电容的一端，则电容稳定后 （即充放电过程完成后），在电容的另一端不能感受到这个电压，即直流被隔开，这一点我们从RC充放电回路也可以看出来；若输入Vi是一个交流信号，则Vo 会输出同频率的交流信号，且输入交流信号频率越高，输出Vo的幅度就越大，即交流信号通过了这个电容。

　　其实我们可以这样来理解，交流信号的幅度和方向都是随时间变化的，而电容对电压的反应是有隋性的，即它 两端的电压不能突变。当电容器一个极板的电位随输入信号变化较快时，电容器两端的电压变化较慢，则引起它的另一个极板的电位也跟着以同样的方式变化。这样 以来，虽然有一些损失（电容两端电压毕竟变化了一点），但也相当于交流信号通过了这个电容器。而且，输入信号变化的越快（即频率越高），电容器容量越大 （即它两端的电压变化越慢），就越容易通过。

　　在电路中，电容器C对信号的容抗为：

　　

　　式中f为信号的频率，单位为赫兹，容抗XC的单位为欧姆。