高速先生成員-- 黃剛

在電源網絡中，電容主要是起到去耦濾波的作用，在高速先（xiān）生的很多文章中都分享（xiǎng）過這個基（jī）礎的概念了，就（jiù）好像下麵的示意圖一（yī）樣。不同封裝和容值的電容放到電源鏈（liàn）路中（zhōng）的不同位置，能夠對不同的頻率進行濾（lǜ）波。例如放在板級上（shàng），對幾十MHz以內的頻段有明顯效果；放在封裝基板上，能把濾波頻段（duàn）延伸到幾百（bǎi）MHz；放在die上，能濾到（dào）GHz以上。

為什麽需（xū）要不同封（fēng）裝和容值的電容來共同作（zuò）用呢？原因就是實際電（diàn）容都有寄生（shēng）電感（gǎn）和寄生電（diàn）阻，與本身的電容組合起來產生不同（tóng）頻率的諧振，在諧（xié）振頻點後主要呈（chéng）感（gǎn）性，這顆電容就慢慢失效了。加上電容本身封裝導致的寄生（shēng）電感隨著頻率越高，阻抗越大，嚴重（chóng）影響電容的效果。

所以綜上所述（shù），得到的結論就是封裝大（dà）的電容一般寄生電感就大，隻能濾低頻的（de）頻段；封裝小的電容寄生電感相對較（jiào）小，可以覆蓋更高頻段。

那奇怪的知識點到底是什麽呢？我先問問大家哈，無論是什麽封裝也好，什麽容值也好，你們大多數用的電容是不是（shì）都是下（xià）麵這個樣子的啊（ā）？

對（duì）啊對啊（ā）！我們就是用這種啊？難道還有其他嗎？首（shǒu）先我（wǒ）們從專業術語上說下上麵這種（zhǒng）我們最常用的電容哈，它學名（míng）就叫MLCC（Multi-layer Ceramic Capacitors），也（yě）就是多層（céng）片式陶瓷電（diàn）容，是一種常用的貼片式的電容。

還是從性（xìng）能上來看（kàn），他們的封裝大小導致的寄生電感ESL不同，和不同的容（róng）值決定了不同的諧振頻率的（de）濾波效果。

這種就是我們用的（de）最（zuì）多的（de）片式電容了，它的等效串聯電感是由電流流經（jīng）內外（wài）部電極時產生的磁通量生成，如下所示：

然後（hòu）聰明的工程師通過從一點（diǎn）原理出發（fā），發明了其他款式的電容，例如（rú）下麵的這種叫長款逆轉型電容。由於電極寬而短，電容器的電感降（jiàng）低，稱為長度寬度逆轉型電容器或 LW 逆轉型電（diàn）容器。如圖所示的內部結構，與普通（tōng） MLCC 相比，其內部電極（jí）更（gèng）寬更短，因此具有更小的ESL電感。

當（dāng）然還有更厲害的，叫三端子電容。普通電容（róng）的引線電感對於電容的高（gāo）頻濾波是有害的，而三端電容卻巧妙地利用了引（yǐn）線電感，構成了一（yī）個T型低通濾波器。這種電容通過（guò）並聯引線設計縮短電流路徑，顯著降低寄生電感ESL，使其高頻濾（lǜ）波性能優（yōu）於傳統兩端電容器。

說到那麽厲害，到底有沒有一些對比的數據啊？當然有啦，我們從一（yī）些渠道上拿到同樣容值下的不同電（diàn）容的仿真（zhēn）模型，通過PDN阻抗的（de）指（zhǐ）標來進行對比下哈。

都是0.1uf的時候，它們的PDN阻抗如下對比（bǐ）如下（xià）：

都是1uf的時候，它們的PDN阻抗如下對比如下：

從上麵的結果可以看到，逆轉型電容比我們常用的普（pǔ）通電容具有更小的ESL，然後三端子電容又比逆轉型電容的ESL更小，因此能夠濾波的頻率就更（gèng）高，效果更好。

真的可以毫不誇張的說，一個三端子（zǐ）電容可能能頂得（dé）上5個以（yǐ）上普通電容的效果（guǒ）哈！而且逆轉型電容和三端子電容並不是未來產品哦，高速先生在一些對電源性能要（yào）求很高的客戶產品裏麵（miàn）是真的有用（yòng）到哦！好，今天奇怪的電容知（zhī）識（shí）就先說到（dào）這了！