滤波电路设计干货——使用不同的电容组合优化滤波效果

由 cathy 提交于周二, 2 四月 2019 - 13:37

在设计很多电源电路滤波器时，我们希望电源上的滤波器工作的带宽越宽越好。但是我们应该如何去选择电容呢？

一些常见的电容器滤波组合，比如0603 1uF和0603 0.01uF的电容滤波组合和0603 1uF和0402 0.01uF的电容滤波组合那个滤波带宽宽一些呢，他们之间又有什么区别呢，应该怎样去选择呢？

下面我们就详细的分析不同电容的滤波器组合的作用。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-04/博客/100018805-64920-t1.jpg" alt=“0603 1uF和0603 0.01uF并联滤波” ></center><center>0603 1uF和0603 0.01uF并联滤波</center>

讨论：

电容器件的阻抗--频率特性曲线由其电容分量和ESL分量共同决定，在封装相同的情况下，其ESL分量相同，其阻抗--频率特性曲线如下图所示;

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-04/博客/100018805-64921-t2.jpg" alt=“0603 1uF和0603 0.01uF并联滤波的阻抗频率特性曲线”></center><center>0603 1uF和0603 0.01uF并联滤波的阻抗频率特性曲线</center>

在封装相同的情况下，并未展宽其滤波带宽。

为了展宽其滤波带宽改进如下：

仍旧选用1uF和0.01uF的电容，但是封装改变0.01uF电容改为0402封装，1uF电容封装不变。改进后期阻抗频率特性曲线如下：

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-04/博客/100018805-64922-t3.jpg" alt=“0603 1uF和0402 0.01uF并联滤波的阻抗频率特性曲线”></center><center>0603 1uF和0402 0.01uF并联滤波的阻抗频率特性曲线</center>

此外，我们设计者常常喜欢把若干相同的电容并联在一起，共同作为某一个电源的滤波，这样合理吗？
其实，这样做的目的，一方面是在电源前端起到了一个“小池塘”的作用，另外一方面是为了在谐振点取得更低的阻抗。需要说明的是，这样并没有展宽滤波的带宽。详细说明如下图所示:

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-04/博客/100018805-64923-t4.jpg" alt=“同型号电容并联滤波的阻抗频率特性曲线” ></center><center>同型号电容并联滤波的阻抗频率特性曲线</center>

以上可知：

1、同型号的电容并联，在此型号的电容滤波带宽下，可以取得更好的滤波效果，但是不同展宽滤波带宽。

2、不同封装的电容并联，可以展宽电容的滤波带宽，但是对相应在很宽的带宽内的滤波效果改善不大。

3、多个同型号和不同封装的电容并联，不仅可以取得很宽的滤波带宽，还可以取得相应很宽的带宽内的滤波效果的改善。但是却会牺牲PCB板内宝贵的空间布局和加大BOM成本。

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