去耦濾波電容怎么布局擺放

對于噪聲敏感的IC電路，為了達到更好的濾波效果，通常會選擇使用多個不同容值的電容并聯方式，以實現更寬的濾波頻率，如在IC電源輸入端用1μF、100nF和10nF并聯可以實現更好的濾波效果。那現在問題來了，這幾個不同規格的電容在PCB布局時該怎么擺，電源路徑是先經大電容然后到小電容再進入IC，還是先經過小電容再經過大電容然后輸入IC。

我們知道，在實際應用中，電容不僅僅是理想的電容C，還具有等效串聯電阻ESR及等效串聯電感ESL，如下圖所示為實際的電容器的簡化模型：

在高速電路中使用電容需要關注一個重要的特性指標為電容器的自諧振頻率，電容自諧振頻率公式表示為：

自諧振頻率點是區分電容器是容性還是感性的分界點，低于諧振頻率時電容表現為電容特性，高于諧振頻率是電容表現為電感特性，只有在自諧振頻率點附近電容阻抗較低，因此，實際去耦電容都有一定的工作頻率范圍，只有在其自諧振頻率點附近頻段內，電容才具有很好的去耦作用，使用電容器進行電源去耦時需要特別注意這一點。

電容的特性阻抗可表示為：

可見大電容（1uF）的自諧振點低于小電容(10nF)，相應的，大電容對安裝的PCB電路板上產生的寄生等效串聯電感ESL的敏感度小于小電容。

所以，小電容應該盡量靠近IC的電源引腳擺放，大電容的擺放位置相對寬松一些，但都應該盡量靠近IC擺放，不能離IC距離太遠，超過其去耦半徑，便會失去去耦作用。正確方法和錯誤方法如下圖：

整體電路示意如下：

審核編輯：湯梓紅