电源上并联大小电容，为啥经常是100倍关系？

上周发的关于并联电容的文章，虽然知识点很小，但阅读量和收藏量都比平时高。说明大家对这个知识点比较感兴趣。其实这个实习生问的问题比较多，今天再聊一个问题。

   

一道问题

   

   

如下图所示，先抛出来一道问题：“电源上并联10uF和0.1uF，正好是100倍关系。为什么不用1uF和0.1uF呢？”。这个问题比较小众，面试中标的概率比较小，但实际使用时却经常用到。

   

隐秘的存在

   

   

说实话，刚开始听到这个问题，心里也是一激灵，这么隐秘的问题，居然也被这小伙子发现了，这小伙看问题的角度也太刁钻！但不可否认，这确实是一个不错的问题。

抱着解惑的心态，去网上搜了下，确实有一些关于这个问题的讨论。有的从滤波范围出发，有的从大小电容的高频和低频特性出发，有的是从特性阻抗出发，都有道理。

今天我们换个维度：谐振和反谐振点。

   

仿真验证

   

   

为了让我们的验证更有说服力，我们使用村田的在线仿真软件SimSurfing进行验证。

第一步：先搭个简单的滤波电路：0.1uF+10uF。

看下这个滤波电路的S21(插入损耗)曲线，如下图所示。

这个波形，读过前一篇文章的小伙伴肯定不陌生。不晓得有没有小伙伴疑问：为啥曲线是这个样子？

今天我们重点关注里面的谐振点和反谐振点，如下图所示：

谐振点，这个没啥说的。每个电容都有自己的谐振频率，早前的文章都说过。如下图所示，如果你看不懂，那需要麻烦你再仔细翻看下《用100nf电容给72Mhz时钟信号退耦合适么？》

可是，为什么会有反谐振？

当信号的工作频率出于两颗电容的谐振频率之间，在此频率下，谐振点1对应的电容表现为感性，谐振点2对应的电容表现为容性。这样，一个感性器件和一个容性器件并联，就形成了LC并联谐振电路。LC电路在某个频点上发生谐振，反谐振点就出现了。

搞清楚这个逻辑，我们就可以理解反谐振点出现的原因。

第二步：0.1uF+1uF。

再看下滤波电路的S21曲线。

相比10uF+0.1uF波形，从上图可以明显看出：

①谐振点和反谐振点更加聚集；

②S21值(插入损耗)整体(绝对值)偏小。

透过现象看本质：

①谐振点和反谐振点聚集，说明该滤波器(1uF+0.1uF组合)的有效滤波频段比10uF+0.1uF窄，这并不是我们想要的设计。

②根据前文的分析，根据滤波器阻抗失配的原则，在有效滤波频段范围内，S21值越大，滤波效果越好。这样，10uF+0.1uF组合的S21是优于1uF+0.1uF组合。

   

总   结

   

   

今天讨论的内容比较简单，知识点也比较小。

问题：电源上并联10uF和0.1uF，正好是100倍关系。为什么不用1uF和0.1uF呢？

针对该问题，我们进行如下阐述：

①明确了谐振点和反谐振点在S21曲线上对应的位置；

②明确了反谐振点出现的内在逻辑；

③对比了两组参数的S21曲线的差异点及差异背后的影响。

今天讨论的内容，并不是说一定要100倍关系(经验值)，只是这样可以更好的滤波范围拉宽，把S21曲线拉下来。而今天讨论的方法只是分析这个问题的其中一个维度，还有其他解释方法，欢迎留言讨论，表达你自己的看法。

怎么样？一个简短的问题，给出的回答可浅可深。我的助攻只能到这里，能否晋升到陆地神仙境，一剑开天门，就看你的造化了！