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高速先生成員-- 黃剛 在電源網(wǎng)絡(luò)中，電容主要是起到去耦濾波的作用，在高速先生的很多文章中都分享過這個(gè)基礎(chǔ)的概念了，就好像下面的示意圖一樣。不同封裝和容值的電容放到電源鏈路中的不同位置，能夠?qū)Σ煌念l率進(jìn)行濾波。例如放在板級(jí)上，對(duì)幾十MHz以內(nèi)的頻段有明顯效果；放在封裝基板上，能把濾波頻段延伸到幾百M(fèi)Hz；放在die上，能濾到GHz以上。 
為什么需要不同封裝和容值的電容來共同作用呢？原因就是實(shí)際電容都有寄生電感和寄生電阻，與本身的電容組合起來產(chǎn)生不同頻率的諧振，在諧振頻點(diǎn)后主要呈感性，這顆電容就慢慢失效了。加上電容本身封裝導(dǎo)致的寄生電感隨著頻率越高，阻抗越大，嚴(yán)重影響電容的效果。 
所以綜上所述，得到的結(jié)論就是封裝大的電容一般寄生電感就大，只能濾低頻的頻段；封裝小的電容寄生電感相對(duì)較小，可以覆蓋更高頻段。 
那奇怪的知識(shí)點(diǎn)到底是什么呢？我先問問大家哈，無論是什么封裝也好，什么容值也好，你們大多數(shù)用的電容是不是都是下面這個(gè)樣子的啊？ 
對(duì)啊對(duì)啊！我們就是用這種啊？難道還有其他嗎？首先我們從專業(yè)術(shù)語(yǔ)上說下上面這種我們最常用的電容哈，它學(xué)名就叫MLCC（Multi-layer Ceramic Capacitors），也就是多層片式陶瓷電容，是一種常用的貼片式的電容。 還是從性能上來看，他們的封裝大小導(dǎo)致的寄生電感ESL不同，和不同的容值決定了不同的諧振頻率的濾波效果。 
這種就是我們用的最多的片式電容了，它的等效串聯(lián)電感是由電流流經(jīng)內(nèi)外部電極時(shí)產(chǎn)生的磁通量生成，如下所示： 
然后聰明的工程師通過從一點(diǎn)原理出發(fā)，發(fā)明了其他款式的電容，例如下面的這種叫長(zhǎng)款逆轉(zhuǎn)型電容。由于電極寬而短，電容器的電感降低，稱為長(zhǎng)度寬度逆轉(zhuǎn)型電容器或 LW 逆轉(zhuǎn)型電容器。如圖所示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，與普通 MLCC 相比，其內(nèi)部電極更寬更短，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。普通電容的引線電感對(duì)于電容的高頻濾波是有害的，而三端電容卻巧妙地利用了引線電感，構(gòu)成了一個(gè)T型低通濾波器。這種電容通過并聯(lián)引線設(shè)計(jì)縮短電流路徑，顯著降低寄生電感ESL，使其高頻濾波性能優(yōu)于傳統(tǒng)兩端電容器。 
說到那么厲害，到底有沒有一些對(duì)比的數(shù)據(jù)啊？當(dāng)然有啦，我們從一些渠道上拿到同樣容值下的不同電容的仿真模型，通過PDN阻抗的指標(biāo)來進(jìn)行對(duì)比下哈。 都是0.1uf的時(shí)候，它們的PDN阻抗如下對(duì)比如下： 
都是1uf的時(shí)候，它們的PDN阻抗如下對(duì)比如下： 
從上面的結(jié)果可以看到，逆轉(zhuǎn)型電容比我們常用的普通電容具有更小的ESL，然后三端子電容又比逆轉(zhuǎn)型電容的ESL更小，因此能夠?yàn)V波的頻率就更高，效果更好。 真的可以毫不夸張的說，一個(gè)三端子電容可能能頂?shù)蒙?個(gè)以上普通電容的效果哈！而且逆轉(zhuǎn)型電容和三端子電容并不是未來產(chǎn)品哦，高速先生在一些對(duì)電源性能要求很高的客戶產(chǎn)品里面是真的有用到哦！好，今天奇怪的電容知識(shí)就先說到這了！
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