电容等效模型和去耦

一个电容的实际模型是ESR串联一个电感，再串联一个电容。下图是实际旁路电容的模型。

其实际的阻抗是下面的公式，n代表并联的相同电容个数。

并联完全相同的电容，其阻抗和频率关系如下。

相同的电容并联，没有改变其自谐振频率，但是将阻抗减小了，也就是减小了ESR，增加了电容，减小了电感。
接下来我们并联不同的电容，就是说他们ESR相同，C1>C2，L1>L2然后看看他们的阻抗响应，

 

 

 

 

Z1和Z2的阻抗分别如下，

 

 

计算得到的实部和虚报如下，

 

 

这个图表就是上面2个容值不同电容并联后的阻抗和频率的关系，最主要的点是Z1感性和Z2容性相交的那个点，就是2个自谐振频率中间的那个向上的图形，在那个频率点附近的高频信号会给我们带来很多的问题，在那个点上阻抗很大，在电源系统上存在着很多杂散的波形，但是大部分都会被旁路电容短接到地层或者电源层，因为在某些频率段里面，旁路电容的阻抗很低，只有0.1左右。但是如果有一个杂波频率是中间那个阻抗很大的频率点上，那么它就不能被短接到电源层或者地层，这样它就会一直在系统中游荡，造成EMI问题，其实这些话也是说明旁路电容的，只是是从电源系统的阻抗来分析的。

这是软件仿真的结果，存在向上的那个频率点，理论上是无穷大的，我们不希望在阻抗曲线中出现任何峰值，这样就会导致某些波不能被短路到地层和电源层。

接下来还有一些理论的推导，就是设置不同的ESR，C和L来验证一些结果。我不多说了，我把一个文档作为附件上传，读者可以自己参考。

最主要就是，我们可以选用比较多的电容，选择适当的ESR值可以使得阻抗曲线平滑，而不是ESR越小越好。就是要让电源系统的阻抗达到下面的效果，这样在一定范围的频率点上，就没有峰值了，也就不会存在无法短接的杂波了。

其实这篇文章也是将电容去耦的，只是角度从电源系统阻抗来说的，可以定量的分析结果，具体的阻抗数据可以分析，这是一个基本的分析方法，在以后系统里面可以自己把握。

 

因为ULTRACAD 的那个电容分析软件我没有license，使用不了，我就只好从别人的文章截图了，请见谅。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 esrbcap.pdf   这是ultracad公司的一个关于电源系统阻抗的文档。