滤波电容个数，大小选择问题

Question

大多数芯片的供电端都需要接电容滤波，包括电源芯片也需要，想请问大lao们，一般情况下，电容的大小该怎么去选择呢，还有就是该选择多少个电容呢？这些都是经验值吗？

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在硬件设计中，电源滤波电容的选择主要基于以下几个因素：

1. 电源噪声抑制需求：电容的主要作用是作为储能元件和低通滤波器，减少电源线上的高频噪声。一般来说，对于直流电源的纹波抑制，需要一个大容量的电解电容（如钽电容或铝电解电容）来提供低频响应，其容量通常在数百微法到几千微法之间，取决于负载电流大小以及允许的电源纹波大小。

2. 高速瞬态响应要求：为了应对快速变化的负载电流引起的电压跌落，需要并联小容量、低ESR（等效串联电阻）的陶瓷电容，常见的是0.1uF或0.01uF的X5R或X7R型多层陶瓷电容，它们可以提供良好的高频瞬态响应。

3. 电源芯片特性与datasheet建议：不同电源芯片对输入输出滤波电容的要求可能不同，应参照芯片数据手册推荐的电容值及类型进行选择。

4. 布局布线影响：电容的位置也很关键，尽量将它们靠近电源引脚以减小地回路面积，提高滤波效果。

针对电容个数的选择：

• 通常情况下，至少会有一个大容量电容（电解或钽）配合一个小容量陶瓷电容。
• 对于更高要求的设计，可能会有多级滤波，即多个不同容量和类型的电容并联，用于覆盖更宽频率范围的噪声。

例如，在典型的电路设计中，电源引脚附近的滤波电路可能是这样的配置：

+5V Supply ->
   | 
   +----[大容量电解电容(比如100uF)]----+
   |                                      |
   +----[小容量陶瓷电容(比如0.1uF)]-----+

总结来说，电容的选择并不是完全的经验值，而是结合具体应用场景、电源特性、芯片需求以及电路板布局等多个方面综合考虑的结果。务必查阅相关芯片的数据手册，并根据实际测试结果进行调整优化。