芯片附近为何要放置0.1uF电容？

旁路电容是电子设计中常用的电容器之一，主要用于过滤电源噪声和稳定电源电压。在实际应用中，0.1uF电容器是最常用的旁路电容值之一，那么为什么常用旁路电容是0.1uF而不是其他值？这个值又是怎么来的呢？本文将深入探讨这个问题。

旁路电容滤除电源输出干扰

在实际应用中，旁路电容的选择需要考虑多个因素，例如电源噪声频率、容值大小、ESR、EMI等。不同的电路设计可能需要不同的旁路电容值。但是，我们发现0.1uF电容器是最常用的旁路电容值之一。

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容值大小

旁路电容的大小需要根据电路的实际情况来选择，电源噪声的滤波电容不能够太小，也不能够太大。太小会导致滤波效果不佳，太大会影响系统的响应时间，在实际的应用中，我们使用的旁路电容容值范围一般在0.1uF-10uF之间，这样滤波效果最好。其中0.1uF的容值大小最佳，能够在一定程度上滤掉电源上的噪声，同时也不会影响系统响应时长，这样就成了我们在很多电路中使用的标准值0.1uF。

 

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成本因素

由于在实际生活中，0.1uF的电容成本较低，可轻易实现批量生产，并且各个规格也很常见，因此成为很多电路设计选择。在实际应用中，由于0.1uF已经被广泛应用于各种电子系统中，经过长时间的实际验证，许多经验丰富的电子工程师也推荐使用0.1uF电容，用于IC电路旁路滤波。

 

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0.1uF电容特性

频率特性

由于现在很多电源噪声的频率一般都在几百KHz以上，按照C=1/F，0.1uF电容能够非常有效地过滤掉这些高频噪声，提高系统的稳定性。

 

ESR

如上图所示，ESR是电容的串联等效电阻，ESL是电容的串联等效电感，C是真正的理想电容。其中ESR和ESL是由电容的制造工艺和材料决定的，无法人为消除。ESR影响电源的纹波，ESL影响电容的滤波频率特性。
 

电容的容抗：XC=1/ωC，ω=2πf

电感的感抗：XL=ωL，ω=2πf

实际电容的复阻抗：Z=ESR+1/jωC+jωL

对于一个特定电容，当信号频率低于其自谐振频率时呈容性，当信号频率高于其自谐振频率时呈感性。

ESR是描述电容内部电阻的，纯粹的容性负载是不消耗功率的，而由于ESR的存在，电容就会做功，从而导致温度上升，0.1uF ESR内部电路较小，电容做功小，不会对电路温度影响。
 

 

尺寸

在实际电路中设计中，我们还需要去考虑负载电容的尺寸，0.1uF电容的各种封装尺寸都有，能够更好地适配PCB的尺寸，不用占用太多空间。

 

因此，在电子电路设计中，旁路电容是一种不可或缺的电子元器件，它能够用于电源滤波，0.1uF的电容是最常用的旁路电容之一，它的电容值大小合适、成本低廉，而且经过实际验证，具有良好的频率响应特性，成为了电路设计中的理想选择。在很多电路设计中，特别是芯片附件都需要放置0.1uF的电容。