电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法,其实也不难

1)理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地.原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路, 

所以在电源滤波电路中我们常常这样理解:大电容滤低频,小电容滤高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,想想为什么?如果从这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽可能靠近地了.

2)那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR值,

我如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?

电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容

的SFR值也不会相同,当然获取SFR值的途径有两个:1)器件Data sheet,如22pf0402电容的SFR

值在2G左右, 2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何测量S21?

知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频

带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的

电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.

电容的本质是通交流,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好.但由于引线和PCB布线原因,实际上电容是电感和电容的并联电路,(还有电容本身的电阻,有时也不可忽略)这就引入了谐振频率的概念:ω=1/(LC)1/2

在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性.因而一般大电容滤低频波,小电容滤高频波.

这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高.

至于到底用多大的电容,这是一个参考电容谐振频率

电容值 DIP (MHz) STM (MHz)

1.0μF 2.5 5

0.1μF 8 16

0.01μF 25 50

1000pF 80 160

100 pF 250 500

10 pF 800 1.6(GHz)

不过仅仅是参考而已,老工程师说主要靠经验.

更可靠的做法是将一大一小两个电容并联,

一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.

文章来源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_545edca401000ax6.html

我看了这篇文章，也做个粗略的总结吧：

1.电容对地滤波，需要一个较小的电容并联对地，对高频信号提供了一个对地通路。

2.电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。

3.理论上说电源滤波用电容越大越好，一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。

4.可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.（类似1）

滤波电容是如何计算出来的？

如果要求不是精确的话，可以按照负载估算，每0.5A电流1000μF。

如果要求精确该怎么办?   是否能计算出来, 如何计算?

可以计算出来，但方法就不简单了，要详细给出负载、整流管参数、变压器参数等。实际意义也不大。

     另外有一个粗略估算公式，常用于工程计算：按RC时间常数近似等于3~5倍电源半周期估算。给出一例：

     负载情况：直流1A，12V。其等效负载电阻12欧姆。

     桥式整流：

         RC = 3 (T/2)

         C = 3 (T/2) / R = 3 x (0.02 / 2 ) / 12 = 2500 (μF)