无源器件的射频特性及谐振

无源器件的高频特性会和低频特性存在很大差异，见下图

电容：

所有电容都是由RLC电路组成，L是与引脚长度和结构相关的电感，R是引脚电阻，C为电容。串连的L和C会在某个频点谐振，而该频率点可以通过计算给出。谐振时电容的阻抗极低，能有效分流射频能量。频率高于电容的自谐振点时，电容就表现出电感的特性，并且感抗值随着频率的升高而变大，旁路和退耦的功能相应减弱。因此旁路和退耦的性能好坏很大程度取决于电容（表贴形式，插装形式）引脚的电感，电容与元件间的引线电感及连接焊盘（或过孔）的电感

不同容值的电容的并联

不同值的电容并联情况比较复杂，因为每个电容的谐振频率不同，当工作频率处于最低谐振频率和最高谐振频率之间时，一些电容表现为容性，另外一些表现为感性，形成了一个LC并联谐振电路。当处于谐振状态时，电容和电感之间进行周期性的能量交换，以至流经电源层的电流非常小，电源层表现为高阻抗状态，称这种现象为反谐振

相同封装的不同电容并联无多大效果，不同封装的不同电容并联效果比较好

电容器件的阻抗一频率曲线由其电容分量和ESL分量共同决定，本例中的两个电容容值不同，但类型和封装都相同，因此ESL相同，并联后的阻抗一频率曲线如图2.15所示，不能达到展宽低阻抗频带的目的。

下图是一个电容组合的例子。这个组合中使用的电容为：2个680uF钽电容，7个2.2uF陶瓷电容（0805封装），13个0.22uF陶瓷电容（0603封装），26个0.022uF陶瓷电容（0402封装）。图中，上部平坦的曲线是680uF电容的阻抗曲线，其他三个容值的曲线为图中的三个V字型曲线，从左到右一次为2.2uF、0.22uF、0.022uF。总的阻抗曲线为图中底部的粗包络线。

这个组合实现了在500kHz到150MHz范围内保持电源阻抗在33毫欧以下。到500MHz频率点处，阻抗上升到110毫欧。从图中可见，反谐振点的阻抗控制得很低。

相同容值电容的并联

使用很多电容并联能有效地减小阻抗。63个0.0316 uF的小电容（每个电容ESL为1 nH）并联的效果相当于一个具有0.159 nH ESL的1.9908 uF电容。

单个电容及并联电容的阻抗特性如图10所示。并联后仍有相同的谐振频率，但是并联电容在每一个频率点上的阻抗都小于单个电容。

但是，从图中我们看到，阻抗曲线呈V字型，随着频率偏离谐振点，其阻抗仍然上升的很快。要在很宽的频率范围内满足目标阻抗要求，需要并联大量的同值电容。这不是一种好的方法，造成极大地浪费。有些人喜欢在电路板上放置很多0.1uF电容，如果你设计的电路工作频率很高，信号变化很快，那就不要这样做，最好使用不同容值的组合来构成相对平坦的阻抗曲线。

文章来源：玩转电子技术设计