低频选大电容，高频选小电容？

    为什么我们常用1u+0.1u的电容来退耦呢？

    下面我们先来讨论电容本身的等效电路，我们都知道电容有三个重要的寄生参数，即ESL（寄生电感）、ESR（寄生电阻）与Rleak（漏电阻），等效电路如下图所示：

    其中ESL主要由元件引脚电感以及元件两极间的等效电感组成，也就是说，它的大小取决于封装；ESR主要由电阻本身工艺导致，所以会受温度、工作频率等影响；Rleak取决于电容本身的泄露特性。

    那么从上图可以看到，电容和电感串联到了同一个电路上面，显然，当频率到达某个值时，将会发生串联谐振，在这个谐振点时整个电路的阻抗最小，也就是说实际电容的阻抗最小，如下图所示为电容（0603、100nF、±5%、25V、X7R、MLCC）的频率与阻抗的关系，其中左边的曲线取决于电容本身的容值，频率越高阻抗越小，右边部分的曲线取决于电容的ESL，频率越高阻抗越大，由此可见，当C和ESL越大，谐振频率越低（即所谓的低频选择大电容）。

    对于电容本身特性有所了解后，我们需要先对“退耦”的实际进行分析，退耦实际上就是给高频信号提供一个到地的低阻抗回路，从而避免高频信号对于我们供电的影响，既然这样，那电容的阻抗显然越低越好，即最好可以达到电容的谐振点，但是又由于噪声并不是一个固定的频率点，而是一个频带，所以实际时就要尽可能构成一段比较宽的低阻抗频带。

    现在问题又回到了开始，既然要构成低阻抗频带，又说“低频选大电容，高频选小电容”，那不就是1u+0.1u吗，接下来我们将分析我们常用的1u+0.1u的方式能不能构成低阻抗“频带”。

    由上文我们可以知道电容的频带与ESL和C有关，但是ESL主要由封装决定，而我们常用两个0603电容作为退耦电容，如图为0603封装的1uF电容的曲线：

可以看到，两个电容的谐振点很好的分开了，所以这两个电容可以构成一个需要的低阻抗频带（需要注意频率较低时电容阻抗较大）。

一点点想法：

    本来我写这个稿子是因为我看到了一本书，书上论述了封装和电容值对于谐振点的影响，得出的结论是需要使用两个不同封装的电容才能现成一个好的低阻抗频带，作者认为同样封装、不同容值的电容的频带是重叠的，只会降低这一小段的等效阻抗（两个电容并联），但是实际上显然不是。

    下图为0402封装的100nF的电容，除了封装以外，其余参数基本与图 2的电容相同，按照前文所示作者的想法，这两个电容应该有较大区别，然而实际上差别并不大：

    由上图可看出，虽然封装不同会导致ESL不同，但是ESL相对于电容值来说还是太小了，几乎不会对阻抗曲线产生什么影响。

    我的曲线由AVX官网提供的SpiCAP得到，如果上文有错漏之处，请大家指出，谢谢。