高速先生成員（yuán）-- 黃剛

在（zài）電源網絡中，電（diàn）容主要是起到去（qù）耦（ǒu）濾波（bō）的（de）作用，在（zài）高速先（xiān）生的很多文章中都（dōu）分享過（guò）這個基礎的概念了，就好像下麵的示意圖一樣。不同封裝和容值的電容（róng）放到電源鏈路中（zhōng）的不同位置，能夠（gòu）對不同的頻率進行濾波（bō）。例如放在板級（jí）上，對幾十MHz以內（nèi）的頻段有明顯效果；放在封裝基（jī）板上，能把（bǎ）濾波頻段延伸到（dào）幾百MHz；放在die上，能濾到GHz以上。

為什麽需要不同（tóng）封裝和容值的電容來共同作用呢？原因就（jiù）是實際電容都有寄生（shēng）電感（gǎn）和寄生電阻，與本身的電容組合起來產生不同（tóng）頻率的（de）諧振，在（zài）諧振頻點（diǎn）後主要呈感（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電感隨著頻率越高，阻抗越大，嚴重影響電容的效果。

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

那（nà）奇怪的（de）知（zhī）識點到底是什麽呢？我先問問大家哈，無（wú）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都是下麵這個樣子的啊？

對啊（ā）對啊！我們就是用這種（zhǒng）啊？難道還有其他嗎？首先我們從專業術語上說下上麵這種我們最常（cháng）用的（de）電容哈，它學名就叫MLCC（Multi-layer Ceramic Capacitors），也就是多層片式陶瓷電（diàn）容，是一種常用（yòng）的貼片式的電容。

還是從性能上來看，他（tā）們的封裝大小導（dǎo）致的寄生電感ESL不同，和（hé）不同的容值決定了不同的諧（xié）振頻率（lǜ）的濾波效（xiào）果。

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

然後聰明的工程師通過從一點原理出（chū）發，發明了其他款式的電容，例如下麵的這種叫長款逆轉型電容。由於電極寬而（ér）短，電容器的電感降低，稱為長度寬（kuān）度逆轉型電容器或 LW 逆轉型電容器（qì）。如圖所示的內部結構，與普通 MLCC 相比，其內部電極更寬更短（duǎn），因此具有更小的（de）ESL電感。

當然還有更厲害（hài）的，叫三端子電容。普通（tōng）電容的引線電感對於電容的高頻濾（lǜ）波是有害的，而（ér）三端電容卻巧妙地利用了引線電感，構成了一個T型低通濾波器。這種電容通過並聯引線設計縮短電流路徑（jìng），顯著降低寄生電感ESL，使其高頻濾（lǜ）波性能優於傳統兩（liǎng）端電容器。

說（shuō）到那麽厲害，到底有沒（méi）有一些對比的數據啊？當然有（yǒu）啦（lā），我們從一些渠道（dào）上拿到同樣容值下的（de）不同電容的仿真模型，通過PDN阻抗的指標來進行對比下哈。

都是0.1uf的時候，它們的PDN阻抗如下對比如下：

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（men）常用的普通電容具有更小（xiǎo）的ESL，然（rán）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高，效果更好。

真的可以毫不誇張的說，一個三端子電容可能（néng）能頂得上5個以上（shàng）普通電容的效果哈（hā）！而且逆轉型電容和三端子（zǐ）電容並不是未來產品哦，高速先生（shēng）在（zài）一些對電源性能要求很高的客戶產（chǎn）品（pǐn）裏麵（miàn）是真的（de）有用到哦！好，今天奇怪的電容知識就（jiù）先說到這了！