1. 去耦電容的選擇

實(shí)際的電容并不是理想，表現為：

a.電容具有引腳電感，當頻率高到一定的值后會(huì )使得電容的阻抗增加；
b.電容具有ESR，這也會(huì )降低電容的性能；
c.電容有溫度特性，隨著(zhù)溫度的改變，電容的介質(zhì)屬性會(huì )變化并引起容值的變化；
d.電容的容值會(huì )由于介質(zhì)老化而慢慢變化；
e.電容過(guò)壓會(huì )爆炸。

當選擇去耦電容時(shí)，充分理解上述非理想性是很重要的，串聯(lián)電感和ESR的影響可以計算得到，關(guān)于溫度特性、老化特性和電壓范圍只能由生產(chǎn)廠(chǎng)家提供詳細資料。

用等效交流阻抗來(lái)評估一個(gè)去耦電容的優(yōu)劣，等效交流阻抗用電阻、電感和電容阻抗的均方根值來(lái)近似：ohms

其中：RESR：電容的串聯(lián)電阻；Xac：電容的等效交流阻抗；L：電容管腳、封裝、接插件電感的和。

下圖所示的為一個(gè)電容的頻響曲線(xiàn)。圖中可以看出電容的帶通特性（bandpass characteristics），低頻段，電容表現為電容，當頻率增加，電感成分占了上風(fēng)，阻抗隨頻率增加而增加。

電容的阻抗很大程度上依賴(lài)于數字信號的頻譜成分。因此，應該正確選擇這一頻率，可是在數字系統中因為信號包含很多頻率成分，所以這一頻率不是可以直接得到的。有一些方法可以得到旁路電容必須通過(guò)的zui大頻率。

一些工程師簡(jiǎn)單的選擇zui大頻率為基頻的五次諧波，例如，如果總線(xiàn)的頻率為500MHz，它的五次諧波為2500MHz。如果電容的引腳電感或ESR很高，那么可以另外選擇電容或并聯(lián)放置電容以降低等效電感和電阻。

2. 去耦電容的去耦時(shí)間的計算

本文從另外一個(gè)更直觀(guān)的角度來(lái)說(shuō)明去耦電容的這種特性，即電容的去耦時(shí)間。穩壓電源以及去耦電容是構成電源系統的兩個(gè)重要部分。對于，現在芯片的速度越來(lái)越快，尤其對于高速處理芯片，負載芯片的電流需求變化也是非?？?。內部晶體管開(kāi)關(guān)速度極快。

例如，處理芯片內部有2000個(gè)晶體管同時(shí)發(fā)生狀態(tài)翻轉，轉換時(shí)間是1ns，總電流需求為600mA。

這就意味著(zhù)，電源系統必須再1ns時(shí)間內補足600mA瞬態(tài)電流。但是，對于目前的穩壓源系統來(lái)說(shuō)，在這么短的時(shí)間內并不能反應過(guò)來(lái)，相對于快速變化的電流，穩壓源明顯滯后了。根據一般經(jīng)驗來(lái)說(shuō)，穩壓源的頻率響應為幾百K左右，因為在時(shí)域系統里，1/100KHz=10us，也就是說(shuō)，穩壓源zui快的響應時(shí)間為10us，無(wú)法在1ns時(shí)間里得到響應。這樣的后果是，負載還在嗷嗷待哺等待電流，穩壓源卻無(wú)法及時(shí)提供電流，總功率一定，電流增大了，于是電壓就會(huì )被拉下來(lái)，造成了軌道塌陷，因此噪聲就產(chǎn)生了。

如何解決呢？方法是并聯(lián)不同容值的電容器。因為，穩壓源需要10us才能反應過(guò)來(lái)，所以在0-10us的時(shí)間里也不能干等著(zhù)，需要用恰當的電容來(lái)補充。

比如按照50mohm的目標阻抗，可以計算出電容：
C=1/(2*PI*f*Z)=31.831uf
而電容的zui高頻率同時(shí)可以計算出來(lái)，假設ESL為5nH,所以有f=Z/(2*PI*ESL)=1.6MHz。

也就是說(shuō)加入31.831uf的電容，可以提供100KHz到1.6MHz頻段的去耦。另外，1/1.6MHz=0.625us，這樣一來(lái)，0.625us到10us這段時(shí)間電容能夠提供所需要的電流。10us之后，穩壓源能夠提高需要的穩定電流。

另外，加上一個(gè)大電容并不能滿(mǎn)足要求，通常還會(huì )放一些小電容，例如15個(gè)0.22uf的電容，可以提供高至100MHz的去耦，這些小電容的zui快反應時(shí)間是1/100MHz=1ns，因此，這些電流能夠保證1us之后的電流需求。