前面的文章里，我们讲过一些电容的用法：滤波电容主要看容值和耐压值。 电容尺寸=容值x耐压值。 电容价格=容值x耐压值。 电解和钽电容耐压值要x2使用，陶瓷电容至少x1.5. （有兴趣的读者可以翻看一下我们前面的文章） 这些电容用多大的？用多少个？各种处理器背面或周围的电容阵列 各种处理器背面或周围的电容阵列 容量很多种，个数也很多，作为硬件工程师，该怎么选呢？ 滤波电容的容量，不是随便选的，主要有以下应用思路： 频率越高，电容越小频率和容值的经验值 单颗电容，不足以过滤掉所有的杂波。 电容有寄生电感，虽然电容能够把交流信号导到地上去，但是寄生电感又阻挡了高频交流信号的通过。 这就导致了：理想电容能够过滤全部高频信号，但实际电容过滤某个频段的高频信号。是个带通滤波器。 电容容值越小，能够过滤的高频信号越高。 uF级的电容，对10MHz以上的噪声几乎无能为力。 功耗/电流越大，电容越大电流和容值的经验值 电容的滤波，实际上也是一个储能和释放的过程。所以电流大的场合，就需要用大的电容。这个无需过多解释了。 放几个？每一组芯片管脚加一组电容滤波电容也叫去耦电容，去耦的意思，就是不让不同的芯片管脚之间互相干扰。一方面这颗芯片不干扰另一颗芯片，另一方面同一芯片的不同电源系统之间也不互相干扰。 所以基本原则是：每一组管脚配置一组电容。 听起来挺麻烦，不过芯片厂家都会提供参考设计的。对于CPU类的几GHz高速处理器，供电部分的需要单独做仿真，根据仿真结果调整走线长度宽度和外部去耦电容的位置、数量、容值等。 想偷懒，就严格按照参考设计来画原理图和PCB走线。 精力充沛的可以自己去做仿真。 音频功放，差分输出采用2组独立供电。 上图：音频功放，虽然只输出一个声道，但是把电源分成了两组，分别和P和N两个差分输出端供电，减少差分信号之间的串扰。 DDR3，一个电压，多个电容组合 如上图，DDR、CPU等高速芯片，都需要特定的电容排布和PDN电源系统仿真。如上图的那些密密麻麻的电容阵列，都是这么来的。 电容的黄金搭配：对于非CPU类型的设备，如果没有参考设计，可以采用“大+中+小”这个黄金组合。 10uF+100nF+100pF，数字电路的万金油配置。 细节上，根据上面讲的电流和频率的表格，再做细节调整，准不会出现太大的问题。 电池给射频功放供电的输入端。 大的用来稳压，中的过滤数字信号产生的杂波，小的用来过滤射频信号产生的耦合干扰。 案例：
高通骁龙6系智能音箱20V输入端，2个很大，2个大的，1个中的。因为没有强射频干扰，并且GHz级别的射频对DC-DC的输入也没啥影响，所以没有pF级别的电容。
上面智能音响的供电输出端，20V转4.2V，当作是电池电压，给CPU供电。骁龙6系原本是手机芯片，所以把DC电压转换成电池电压。 3个大的电容，2个中的电容。（实话说，我个人觉得这个设计过于冗余了。） 锂电池供电、带移动通信网络的设备，电源输出典型配置。一个很大，一个大，一个很小。不带移动通信的设备，33pF可以不要。
25W音频功放主供电输入端。低频瞬间功率比中高频大，所以低频采用390uF x2，中高频采用220uF x2，每个都带有一个100nF滤除数字部分的噪声。
高通QCA9379双频WIFI供电部分。每一路3.3V电源都有独立的去耦电容和独立的滤波磁珠，电源星形布局，尽可能的减少电源之间的串扰，加强了功放电源、数字电源和模拟电源之间的隔离度。 电流大的地方，电容用的也大一些，电容小的地方，电容用的也小。 数字电源部分，采用了100nF电容滤除数字噪声。
手机小功率音频输出，1.5W小功率D类功放。 熟悉音频功放的朋友都知道，D类功放输出的是方波，毛刺巨大。所以加了1nF滤除毛刺。并增加了33pF滤除手机最容易产生通话电流音的GSM频段干扰。 |
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