嵌入式硬件杂谈（二）-芯片输入接入0.1uf电容的本质（退耦电容）

引言：对于嵌入式硬件这个庞大的知识体系而言，太多离散的知识点很容易疏漏，因此对于这些容易忘记甚至不明白的知识点做成一个梳理，供大家参考以及学习，本文主要针对芯片输入接入0.1uf电容的本质的知识点的进行学习。

目录

电容基础

芯片供电引脚电容

电容测试不同频率正弦波

为什么是0.1uF？作用是什么？

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电容基础

储能作用：闭合开关，电容充电， 然后断开开关，电容上的电压仍然为5V

隔直通交： 直流电流无法通过电容，电阻电压为0

贴片电容（MLCC）的封装：

MLCC：容量较小、内阻较小，用于去耦、滤掉高频干扰信号
电解电容：容量大、内阻大，用于储能和滤波，可以为功率电路提供瞬间的大电流
固态电解电容：容量大，但内阻比普通电解电容小，常用于开关电源的输出电容

芯片供电引脚电容

我们都知道电容的作用是滤波，并且电容滤波的效果跟正弦波的频率有关系，一般来说频率越高，电容的滤波效果也就越好，

电容测试不同频率正弦波

可以看出来，最后一组数据不正常，为什么滤波效果反而变差了？

因为事实上，电容这个东西在生产的时候，不可以避免的会引入寄生电感这个参数，根据电感的这个公式，也可以得知正弦波的频率的增加，电感的阻抗也会变大，阻碍正弦波流动，也就降低了电容的滤波效果，任何导体自身都会呈现感性，

我们再次调研不同的电容对于正弦波的滤波效果。

本质还是回到每个电容的寄生电感都不一样，一般来说电容容值越大，寄生电感就越大，因此我们都是用大电容滤低频信号，小电容滤波高频信号，

为什么是0.1uF？作用是什么？

并没有特别硬性的规定，严谨的说，要根据当前电路的噪声频率 ，来选择合适的电容，只是说0.1uF的电容基本上满足需求，而且性价比最高，这也是经验参数，其次就是体积和成本问题。

那么他的作用是什么呢？只有滤波吗？

我们首先要知道电源到IC的过程电流都是会被消耗的，并且并不是一个恒定的值，他会随着IC有不同的工作状态有着起起伏伏的改变波动，并且原本的导线以及IC内部都有寄生电感以及寄生电阻的，会使原本稳定的电压变得有波动起来，所以退耦指的是退掉中间电路寄生电感耦合，这就是退耦电容。

其实也可以这么理解：电容本来就是个储能器件，当芯片功率瞬间变化需要更多电流时，远端电源的电流因为寄生电阻和寄生电感导致电流不能及时“流”过来，就需要靠近芯片的电容把储存的能量供给芯片先用着。这样芯片的供电电压就稳定了，不会因为芯片功率的快速变化导致电压很“脏”。