摘要：不知道朋友有没有被问及芯片附近放置了多少电容器。当你回答0时.1uF，当你暗自庆幸自己知道的时候，面试官突然问为什么选取0.1uF？想必这个时候很多朋友都会想，我觉得别人都是这样画的，官方推荐也是这样做的。如果你这样回答，面试官会不满意。

如何回答是牛X？电路设计的每个设备都可以说是无根据的随机选择，但可能在你手中，已经被多次验证，是成型原理图，参数不需要修改，所以关注较少。回到主题，下一个分析，上面提到的，为什么是0.1uF电容，而不是1uF、10uF...

一、电容模型的本质

先看电容，简单地说，电容的作用是储存电荷。我们都知道在电源中添加它电容滤波，在每个芯片的电源脚上放置一个0.1uF的电容去耦。等等，为什么我看到一些板芯片电源脚旁边的电容器是0.1uF的或者0.01uF是的，有什么要注意的吗？要理解这条路，我们必须了解电容器的实际特性。理想的电容器只是一个电荷存储器，即C。但而，实际制造的电容没有那么简单，我们常用的电容模型在分析电源完整性时如下图所示。

图中ESR电容器串联等效电阻，ESL是电容的串联等效电感，C是真正理想的电容。ESR和ESL它由电容器的制造工艺和材料决定，不能消除。这两件事对电路有什么影响？ESR影响电源的纹波，ESL影响电容器的滤波频率特性。

电容的容抗

电感的感抗

实际电容器的复阻抗为

可见，当频率很低时，电容起作用， 当频率高到一定时，电感的作用不容忽视。无论它有多高，电感都起着主导作用。电容器失去了滤波器的作用。所以请记住，电容器在高频时不是简单的电容器。

二、旁路及去耦

旁路电容(Bypass Capacitor)和去耦电容(Decoupling Capacitor)这两个概念在电路中很常见，但要真正理解它们并不容易。要理解这两个词，你必须回到英语语境。

1、Bypass

Bypass在英语中，有抄小路和旁路的意思，在电路中，如下图所示。

couple在英语中，它意味着一对，延伸到配对和耦合。如果系统A中的信号导致系统B中的信号，则A和B耦合现象发生在系统中(Coupling)，而Decoupling这意味着减弱这种耦合。

2、Decoupling

Couple 一对，一对。动词延伸为配对和连接。如果系统A中的事物（信号）导致系统B中的事物（信号），或反过来，那么我们说系统A与系统B耦合(Coupling)。Decoupling这种耦合减弱了解耦。

三、电路中的旁路和去耦

直流电源如下图所示Power给芯片IC电源，两个电容器并入电路。

1、旁路

如果Power受干扰，通常是高频干扰信号，可能会使IC不能正常工作。

在靠近Power并联一个电容器C1.由于电容对直流开路，交流阻力较低。

高频干扰信号通过C1回到地面，原本会经过IC干扰信号通过电容入干扰信号GND。这里的C一是旁路电容的作用。

2、去耦

由于集成电路的工作频率普遍较高，IC启动瞬间或切换工作频率时，电源线上会产生较大的电流波动，直接反馈给干扰信号Power它会波动。

在靠近IC的VCC并联一个电容器C2.由于电容器具有储能功能，可以提供IC提供瞬时电流，减弱IC电流波动干扰对Power这里的影响C去耦电容器的作用。

为什么要用两个电容器？

回到本文开头提到的问题，为什么要用0.1uF和0.01uF两个电容？

电容阻抗和容抗计算公式如下：

容抗与频率和电容值成反比。电容越大，频率越高，容抗越小，对交流电的阻碍越小。可以简单地理解，电容越大，滤波效果越好。所以有0.1uF的电容旁路，再加一个0.01uF电容器不是浪费吗？

事实上，当信号频率低于其自谐振频率时，对于一个特定的电容器，当信号频率高于其自谐振频率时，它是敏感的。当使用0时.1uF和0.01uF当两个电容并联时，相当于扩大滤波频率范围。

滤波器的组合有两种方法

在实际电路中，我们需要去耦的频率范围会比较宽，所以一个电容器做不到，那该怎么办呢？通常有两种方法可以解决，一是用大电容和小电容并联，另一种是使用多个相同的电容并联。

以下是正点原子开发板上的一些模块芯片电路，供参考。

CH340

STM32

MP2359

MPU6050

五、电容选型建议

频率范围/HZ	电容值(智果芯)
DC-100K	10uF以上钽电容或铝电解
100K-10M	100nF(0.1uF)陶瓷电容
10M-100M	10nF(0.01uF)陶瓷电容解
100M以上	1nF(0.001uF) 陶瓷电容和PCB地平面和电源平面的电容解

所以以后什么都不要放0.1uF在一些高速系统中，这些0的电容器.1uF电容根本不起作用。

—— The End——

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