电容的阻抗

电容阻抗-频率关系

电容阻抗-频率曲线图

上图是⼀个典型的电容的阻抗频率曲线图，为什么说它⾮常重要呢？⾸先它⾮常直观，横轴上是频率，纵轴是阻抗，我们能很清楚的看出在

各个频率点上，电容的总阻抗是多少。也能知道它在哪个频率点上谐振，ESR是多少。⽽这些内容，都是我们在选择电容时所必须要了解

的。

曲线图的来源

那么，电容曲线图为什么是这样的呢？这是因为电容都不是理想的，它会存在寄⽣参数，可⽤简化模型表⽰。

ESR是等效串联电阻，ESL是等效串联电感，C为理想电容。因此实际电容的阻抗可以⽤数学公式表⽰

我们画出这个公式的曲线，就是的到⼀个曲线图。

在频率很低的时候，可以看到，感抗远⼩于容抗，并且复阻抗的相位为负值，说明电流超前电压，这是典型的电容充电特性，所以说，电容

在低频主要表现为容性。

⽽在⾼频的时候，感抗远⼤于容抗，复阻抗的相位为正值，说明电压超前电流，是典型的电感施加电压时的⾏为特征，所以说，电容在⾼频

时表现为电感特性。

⽽在谐振时，容抗和感抗相抵为0，此时电容的总阻抗最⼩，复阻抗相位为0，表现为纯电阻特性，这个点就是电容的⾃谐振频率。在谐振

频率左边，电容主要呈容性，在谐振频率右边，电容主要呈感性。

滤波电容如何选择

电容最⼴泛的⽤途就是滤波，那么如何看曲线选电容呢？其实就是选阻抗最低的。

我们知道，整个阻抗曲线呈⼤V型，只有在谐振频率点附近的阻抗才⽐较低。所以，实际的去耦电容都有⼀定的⼯作频率范围，只有在谐振

频率附近，电容才有很好的去耦作⽤。

可能有⼈会觉得，在频率⽐谐振频率⾼⼀点的时候，电容都成感性了，都不是电容了，所以不能让噪声的频率⼤于电容的谐振频率。其实这

是错误的，去耦就是要选阻抗低的，阻抗低，在电容上产⽣的电压波动就⼩，也就是噪声会⼩。

常规的MLCC陶瓷电容的曲线图

来看下常规的MLCC陶瓷电容的曲线图。可以看出，不同的电容，曲线是不同的，容量⼤的ESR要⼩写，谐振频率低些，主要滤低频。容量

⼩的ESR要⼤些，谐振频率要⾼些，主要滤⾼频。

两种⽅式组合滤波

实际电路中我们需要去耦的频率范围会⽐较宽，因此呢⼀个电容搞不定，那怎么办呢？我们经常有两种⽅法来解决，⼀种是使⽤⼀个⼤电容

和⼀个⼩电容并联，还有⼀种是使⽤多个相同的电容并联。那么这两种⽅法达到的效果分别是怎样的呢？

⾸先来看⼤⼩电容并联。⼤⼩两个电容分别有各⾃的谐振频率f1和f2。

当频率⽐较低的时候，两个电容都成容性，在频率⽐较⾼的时候，两个电容都呈感性，并联后总体阻抗曲线都会保持原来的变化趋势，因

此，数值上会⽐任意⼀个电容都⼩。

但是，当频率⼤于f1并⼩于f2时，⼤电容呈感性⼩电容呈容性，两者并联，就像是⼀个电感和⼀个电容并联，构成了LC并联谐振电路，并

在某⼀个频率点发⽣并联谐振，导致该处阻抗很⼤。如果负载芯⽚的电流需求正好落在这个频率，那么会导致电压波动超标。所以，我们需

要选好电容的搭配情况。

再来看看相同电容并联的情况，n个相同的电容并联，谐振频率和单个电容⼀样，但是在谐振点处的阻抗是原来的n分之⼀，因此，多个相同

的电容并联后，阻抗曲线整体形状不变，但是各个频点的整体阻抗变⼩。