关于电容的滤波和旁路作用

machengzsc

作者：hunter18

文章来源：PCBTech

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网友提问：

我们知道，一般我们所用的电容最重要的一点就是滤波和旁路，我在设计中也正是这么使

用的。对于高频杂波，一般我的经验是不要过大的电容，因为我个人认为，过大的电容虽

然对于低频的杂波过滤效果也许比较好，但是对于高频的杂波，由于其谐振频率的下降，

使得对于高频杂波的过滤效果不很理想。所以电容的选择不是容量越大越好。

疑问点：

1。以上都是我的经验，没有理论证实，希望哪位可以在理论在帮忙解释一下是否正确。或

者推荐一个网页或者网站。

2。是不是超过了谐振频率，其阻抗将大大增加，所以对高频的过滤信号，其作用就相对减

小了呢？

3。理想的滤波点是不是在谐振频率这点上？？？（没有搞懂中）

4。以前只知道电容的旁路作用是隔直通交，现在具体于PCB设计中，电容的这一旁路作用

具体体现在哪里？

希望大家一起探讨，一个人也许回答不上来全部，但是相信集大家的智慧，一定可以的。

谢谢各位同行的帮忙~~~~~~



hunter188回复：

在用电容抑制电磁骚扰时，最容易忽视的问题就是电容引线对滤波效果的影响。电容器的

容抗与频率成反比，正是利用这一特性，将电容并联在信号线与地线之间起到对高频噪声

的旁路作用。然而，在实际工程中，很多人发现这种方法并不能起到预期滤除噪声的效果

，面对顽固的电磁噪声束手无策。出现这种情况的一个原因是忽略了电容引线对旁路效果

的影响。　　实际电容器的电路模型是由等效电感（ESL）、电容和等效电阻（ESR）构成

的串联网络。 　　理想电容的阻抗是随着频率的升高降低，而实际电容的阻抗是图1所示

的网络的阻抗特性，在频率较低的时候，呈现电容特性，即阻抗随频率的增加而降低，在

某一点发生谐振，在这点电容的阻抗等于等效串联电阻ESR。在谐振点以上，由于ESL的作

用，电容阻抗随着频率的升高而增加，这是电容呈现电感的阻抗特性。在谐振点以上，由

于电容的阻抗增加，因此对高频噪声的旁路作用减弱，甚至消失。　　电容的谐振频率由E

SL和C共同决定，电容值或电感值越大，则谐振频率越低，也就是电容的高频滤波效果越差

。ESL除了与电容器的种类有关外，电容的引线长度是一个十分重要的参数，引线越长，则

电感越大，电容的谐振频率越低。因此在实际工程中，要使电容器的引线尽量短。

　
　根据LC电路串联谐振的原理，谐振点不仅与电感有关，还与电容值有关，电容越大，

谐振点越低。许多人认为电容器的容值越大，滤波效果越好，这是一种误解。电容越大对

低频干扰的旁路效果虽然好，但是由于电容在较低的频率发生了谐振，阻抗开始随频率的

升高而增加，因此对高频噪声的旁路效果变差。表1是不同容量瓷片电容器的自谐振频率，

电容的引线长度是1.6mm（你使用的电容的引线有这么短吗？）。

表1

电容值 自谐振频率（MHz） 电容值 自谐振频率（MHz）

1m F 1.7 820 pF 38.5

0.1m F 4 680 pF 42.5

0.01m F 12.6 560 pF 453

300pF 19.3 470 pF 491

800 pF 25.5 390 pF 541

100pF 33 330 pF 60　


　尽管从滤除高频噪声的角度看，电容的谐振是不希望的，但是电容的谐振并不是总是有

害的。当要滤除的噪声频率确定时，可以通过调整电容的容量，使谐振点刚好落在骚扰频

率上。