公众号@@ | 高速先生@@
作者@@ | 姜杰@@
聊电容@@@@，不能只聊电容@@@@@@，还要聊电阻和@@电感@@。
看似很简单@@@@，其实@@，一点都不难@@。
因为去耦电容@@的模型基本都可以用下面三种元素的简单组合来表示@@。
理想电容@@@@C的阻抗是随频率的增加@@而逐渐减小的一条斜线@@，实际上由于电容@@中等效寄生电阻@@（ESR）和@@等效寄生电感@@（ESL）的搅局@@，问题开始变得复杂@@。不同的电容@@@@自谐振@@频点不同@@，谐振@@点阻抗各异@@，滤波频段也有区别@@……
看似很复杂@@，其实@@，很简单@@。
电容@@搞搞@@“振@@”，第一@@“振@@”来自同一电容@@@@ESR\ESL\C的串联谐振@@@@（也叫做自谐振@@@@）。
先来看看电容@@模型的各参数是如何影响阻抗曲线的@@。对于电容@@容值@@C，不难发现@@，相同@@ESR和@@ESL的情况下@@，随着@@容值的增加@@@@，自谐振@@频点向低频移动@@，同时@@，滤波频段也会加宽@@。
接下来再看哈@@ESL的影响@@。在保持其它参数不变的情况下@@@@，随着@@ESL的增加@@，自谐振@@频点向低频移动@@，同时@@，滤波频段也会随着@@变小@@。
需要注意的是@@，ESR的情况会复杂一些@@，因为它是一个频变的参数@@。
ESR随频率变化的趋势与该电容@@的阻抗变化一致@@。
不过@@，为了简化问题@@，我们这里先把@@ESR作为一个常数@@，它的变化对阻抗曲线的影响@@如下图@@：
对比上面几个图@@，我们会发现一个有趣的现象@@，那就是电容@@自谐振@@频点的@@ESR基本决定了阻抗的最小值@@。
以上只是单一容值电容@@的阻抗曲线@@。了解@@PDN阻抗曲线的童鞋会发现常见情况并非如此@@，而是像人生一样总是起起伏伏@@。
其实@@，这是容值不同的电容@@@@并联谐振@@的结果@@，也是本文要说的第二@@@@“振@@”。
分析起来也很简单@@@@，当一个电容@@的感性区遇上另一个电容@@的容性区@@，谐振@@峰就出现了@@。
综合考虑@@VRM和@@芯片内去耦@@，如果说第一@@@@“振@@”决定了阻抗曲线的波谷@@，第二@@“振@@”通常确定了阻抗曲线的波峰@@。
电容@@种类这么多@@，原理图设计或@@者备@@料出错的机会大大增加@@，作为一名设计攻城狮@@，希望板子简单点@@，精简一些电容@@@@，这个要求并不过@@分吧@@？
说干就干@@，在前文三种电容@@并联的基础上@@，去掉@@100nF的电容@@@@，看看会怎样@@。
这么看@@，除了在@@100nF的去耦频段出现一个谐振@@峰@@，好像也没什么问题@@，毕竟@@，这个峰值也没那么高@@。我们继续把@@VRM和@@芯片内去耦@@模型加上@@，看全链路的情况@@。
See？高速先生@@一直强调的调整电容@@要合理真不是吓唬你@@。
当然@@，这个例子只是为了凸显电容@@影响而挑选的极端情况@@。
电容@@不是老虎屁股@@，一点摸不得@@，具体种类和@@数量可以通过仿真进行优化@@，是增是减@@，It depends！
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