为什么电容越大阻抗越小，频率越高越容易通过

电容器有一个充放电的时间问题。当交流电的正半周，给电容器充电的瞬间，电路是有电流流过的，相当于通路，一旦电容器充电完毕，则电路就没有电流流过了，相当于断路。当交流电的负半周到来时，又将产生电流，先抵消掉原来充在电容上的那个相反的电荷，再继续充电至充满。

现在假设电容器需要的充电时间t一定，则当一个频率较高的交流电正半周结束时，假设电容器容量够大，还未充满电，负半周就到来了，则电路会一直流着电流，相当于电容器对这个高频的交流电来说，是通路的。

如果这个交流电的频率较低，正半周将电容器充满电荷以后，负半周仍未到来，则电流会在中途断流，电容器对于这个低频的交流电来说，就不是完全通路了。

如果充电的时间相对于交流电的半周期来讲，是有较大比例的，那么这个电容器对这个频率的交流电来讲，还没有完全断路，只是有一定的阻抗。

如果充电的时间相对于那个频率的交流电的半周期来讲，是极短的，那么电容器就可以认为完全断路，没有电流流过。

解释二：

根据容抗的公式Xc = 1/(ωC)= 1/(2πfC)可知，频率f越大，容抗越小，所以越容易通过

同理，频率越小，容抗越大，所以越不容易通过。

为什么小电容通高频，大电容通低频?

解释一：

大电容需要的介质面积比较大，而电极和介质是卷在一起或堆叠在一起的，要做到面积比较大，必然卷的或者堆叠的比较多，其分布电感就会变大，而分布电感越大，高频越不容易通过。

从理论上(即假设电容为纯电容)说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高，但实际上超过1UF的电容大多为电解电容，有很大的电感成分，所以频率高后反而阻抗会比较大，有时候会看到有一个电容量较大的电容并联了一个小电容，这时大电容通低频，小电容通高频。电容的作用就是通高频阻低频，电容越大低频越容易通过，电容越小高频越容易通过，具体用在滤波中，大电容滤低频，小电容滤高频。

解释二：

理论上电容越大阻抗越小，频率越高越容易通过，理论是没错。

低频通不过小电容：不是绝对通不过，只是阻抗较大不容易通过。

高频通不过大电容：理论上大电容高频更容易通过，只不过由于大电容制造工艺所限，一般都是卷制的，大电容本身分布电感比小电容要大得多，由于感抗与高频阻抗成反比关系，所以就限制了高频信号的通过，一般电源滤波回路负责人的厂家会在大电容旁边再装个瓷片小电容滤除高频干扰信号。

理论上，小电容更倾向于过滤高频信号，而大电容则更适合滤除低频信号。这一现象的根源在于电容器对交流信号的阻抗特性，即容抗X_C。容抗是电容器对交流信号的阻碍程度的量度，它的数值与交流信号的频率f以及电容器的容量C有着密切的关系。具体地，容抗X_C的计算公式为：X_C = \frac{1}{2 \pi \cdot f \cdot C}。从公式中可以看出，当电容器的容量固定时，频率越高，容抗就越小;反之，在频率不变的情况下，电容越大，容抗就越小。特别地，对于直流信号(频率为0)，电容的容抗趋于无穷大，相当于电路中的断路状态。

一直有个疑惑：电容感抗是1/jwC，大电容C大，高频时 w也大，阻抗应该很小，不是更适合滤除高频信号?

然而事实却是：大电容滤除低频信号。

今天找到解答如下：

一般的10PF左右的电容用来滤除高频的干扰信号,0.1UF左右的用来滤除低频的纹波干扰,还可以起到稳压的作用滤波电容具体选择什么容值要取决于你PCB上主要的工作频率和可能对系统造成影响的谐波频率，可以查一下相关厂商的电容资料或者参考厂商提供的资料库软件，根据具体的需要选择。至于个数就不一定了，看你的具体需要了，多加一两个也挺好的，暂时没用的可以先不贴，根据实际的调试情况再选择容值。如果你PCB上主要工作频率比较低的话，加两个电容就可以了，一个虑除纹波，一个虑除高频信号。如果会出现比较大的瞬时电流，建议再加一个比较大的钽电容。

其实滤波应该也包含两个方面，也就是各位所说的大容值和小容值的，就是去耦和旁路。原理我就不说了，实用点的，一般数字电路去耦0.1uF即可，用于10M以下;20M以上用1到10个uF，去除高频噪声好些，大概按C=1/f 。旁路一般就比较的小了，一般根据谐振频率一般为0.1或0.01uF说到电容，各种各样的叫法就会让人头晕目眩，旁路电容，去耦电容，滤波电容等等，其实无论如何称呼，它的原理都是一样的，即利用对交流信号呈现低阻抗的特性，这一点可以通过电容的等效阻抗公式看出来：

Xcap=1/2лfC，

工作频率越高，电容值越大则电容的阻抗越小.。

在电路中，如果电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路，就称为旁路电容;如果主要是为了增加电源和地的交流耦合，减少交流信号对电源的影响，就可以称为去耦电容;如果用于滤波电路中，那么又可以称为滤波电容;除此以外，对于直流电压，电容器还可作为电路储能，利用冲放电起到电池的作用。而实际情况中，往往电容的作用是多方面的，我们大可不必花太多的心思考虑如何定义。本文里，我们统一把这些应用于高速PCB设计中的电容都称为旁路电容.

电容的本质是通交流，隔直流，理论上说电源滤波用电容越大越好。但由于引线和PCB布线原因，实际上电容是电感和电容的并联电路，(还有电容本身的电阻，有时也不可忽略)

这就引入了谐振频率的概念：ω=1/(LC)1/2

在谐振频率以下电容呈容性，谐振频率以上电容呈感性。因而一般大电容滤低频波，小电容滤高频波。

这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高。至于到底用多大的电容，这是一个参考电容谐振频率。

不过仅仅是参考而已，用老工程师的话说——主要靠经验。

更可靠的做法是将一大一小两个电容并联，一般要求相差两个数量级以上，以获得更大的滤波频段。一般来讲，大电容滤除低频波，小电容滤除高频波。电容值和你要滤除频率的平方成反比。

具体电容的选择可以用公式C=4Pi*Pi /(R * f * f )

电源滤波电容如何选取，掌握其精髓与方法，其实也不难。

1)理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地,可以想想为什么?原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,所以在电源滤波电路中我们常常这样理解:大电容虑低频,小电容虑高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,当然也可以想想为什么?如果从这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽可能靠近地了.

2)那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR值,我如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会相同,当然获取SFR值的途径有两个,1)器件Data sheet,如22pf0402电容的SFR值在2G左右, 2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何量测?S21?知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.

说的通俗一点，把电容当作一个正在漏水的怀子，把交流电的峰值到来时看作给怀子加水，在漏水量相等的情况下，那么加水次数的频率高就多用小点的怀子，这样就能保准水位是高的，相反，在加水次数低频下怀子小了，没等第二次来水时怀中的水位已经下降好多了，所以要用大的水怀来缓和因漏水造成的水位下降。

在电子电路中，电容作为一种基本的元件，具有滤波、储能等多种功能，但在电容的使用上，有种说法是：“大电容滤低频，小电容滤高频”，那么这种说法是真的吗?

在探索这个问题前，先来了解下电容滤波的原理，电容滤波的基本原理是通过电容的充放电特性，对输入信号进行平滑处理，当输入信号为交流信号时，电容将根据输入信号的频率进行充放电。

对高频信号，电容的充/放电时间短，因此高频信号通过电容时被衰减，但对低频信号，电容的充/放电时间厂，因此低频信号也能通过电容。

电容的频率响应是指电容对不同频率信号的衰减程度，一般来说，电容对高频信号的衰减较大，对低频信号的衰减较小，但注意：这个衰减程度并非简单的与电容大小成正比，实际上，电容的频率响应受到多种因素的影响，如电容的容量、等效串联电阻(ESR)、等效串联电感(ESL)等。

所以，不能认为“大电容滤低频，小电容滤高频”这个说法是正确的，实际上，电容的频率响应是相对复杂的问题，需要综合考虑多种因素。