去耦电容类型
图 5 显示适合去耦的各种常见电容类型。电解系列具有宽值范围、高电容体积比和广泛的工作电压，是极佳的高性价比低频滤波器元件。它包括通用铝电解开关类型，提供 10 V 以下直至约 500 V 的工作电压，尺寸为 1 μF 至数千μF（以及成比例的外形尺寸）。
图 5：常见电容类型
所有电解电容均有极性，因此无法耐受约一伏以上的反向偏置电压而不造成损坏。此类器件具有相对较高的泄漏电流（可能为数十μA），很大程度上取决于特定系列的设计、电气尺寸、额定电压及施加电压。不过，泄漏电流不可能是基本去耦应用的主要因素。
大多数去耦应用不建议使用“通用”铝电解电容。不过，铝电解电容的一个子集是“开关型”，设计并规定用于在最高达数百 kHz 的频率下处理高脉冲电流，且仅具有低损耗。此类电容在高频滤波应用中可直接媲美固态钽电容，且具有更广泛的可用值。
固态钽电解电容一般限于 50 V 或更低的电压，电容为 500 μF 或更低。对于给定尺寸，钽电容比铝开关电解电容呈现出更高的电容体积比，且具有更高的频率范围和更低的 ESR。一般也比铝电解电容更昂贵，对于浪涌和纹波电流，必须谨慎处理应用。
最近，使用有机或聚合物电解质的高性能铝电解电容也已问世。这些电容系列拥有略低于其他电解类型的 ESR 和更高的频率范围，另外低温 ESR 下降也最小。此类器件使用铝聚合物、特殊聚合物、Poscap 和 Os-Con 等标签。
陶瓷或多层陶瓷（MLCC）具有尺寸紧凑和低损耗特性，通常是数 MHz 以上的首选电容材料。不过，陶瓷电介质特性相差很大。对于电源去耦应用，一些类型优于其他类型。在 X7R 的高 K 电介质公式中，陶瓷电介质电容的值最高可达数μF。在高达 200 V 的额定电压下推荐 Z5U 和 Y5V。X7R 型在直流偏置电压下的电容变化小于 Z5U 和 Y5V 型，因此是较佳选择。
NP0（也称为 COG）型使用更低的介电常数公式，通常具有零 TC 和低电压系数（不同于较不稳定的高 K 型）。NP0 型的可用值限于 0.1 μF 或更低，0.01 μF 是更实用的上限值。
多层陶瓷（MLCC）表面贴装电容的极低电感设计可提供近乎最佳的 RF 旁路，因此越来越频繁地用于 10 MHz 或更高频率下的旁路和滤波。更小的陶瓷芯片电容工作频率范围可达 1 GHz。对于高频应用中的这些及其他电容，可通过选择自谐振频率高于最高目标频率的电容，确保有效值。
薄膜型电容一般使用绕线，增加了电感，因此不适合电源去耦应用。此类型更常用于音频应用，此时需要极低电容和电压系数。
局部高频去耦建议
图 6 显示了高频去耦电容必须尽可能靠近芯片的情况。否则，连接走线的电感将对去耦的有效性产生不利影响。
图 6：高频电源滤波器需要通过较短的低电感路径（接地层）去耦
左图中，电源引脚和接地连接尽可能短，所以是最有效的配置。然而右图中，PCB 走线内的额外电感和电阻将造成去耦方案的有效性降低，且增加封闭环路可能造成干扰问题。
由 LC 去耦网络构成的谐振电路
许多去耦应用中，电感或铁氧体磁珠与去耦电容串联，如图 7 所示。电感 L 与去耦电容 C 串联后构成谐振或“调谐”电路，主要特性是显示谐振频率下的显著阻抗变化。谐振频率计算公式如下：
图 7：由电源线路去耦构成的谐振电路
去耦网络的总体阻抗在谐振频率下可表现出峰化现象。峰化程度取决于调谐电路的相对 Q（品质因子）值。谐振电路的 Q 衡量其对电阻的电抗。计算公式如下：
正常走线电感和 0.01 μF 至 0.1 μF 的典型去耦电容将在高于数 MHz 的频率下产生谐振。例如，0.1 μF 和 1 nH 将在 16 MHz 下产生谐振。
不过，由 100 μF 电容和 1 μF 电感组成的去耦网络在 16 kHz 下产生谐振。如果不予检查，一旦此频率出现在电源线路上，可带来谐振问题。该效应可通过降低电路 Q 降至最低。在电源线路内靠近 IC 的地方插入小电阻（~10 Ω）便可轻松完成，如右例所示。电阻应尽可能压低，最大程度地减小电阻两端的 IR 压降。也可用小铁氧体磁珠替代电阻，它在谐振频率下主要表现为阻性。
使用铁氧体磁珠代替电感可以减少谐振问题，因为铁氧体磁珠在 100 kHz 以上表现为阻性，所以会降低电路的有效 Q 值。典型铁氧体磁珠阻抗如图 8 所示。
图 8：铁氧体磁珠阻抗与 1μH 电感的比较
简单 LRC 去耦网络的响应可以使用基于 SPICE 的程序轻松仿真，例如 National InstrumentsMultisim™，ADI 公司版。典型电路模型如图 9 所示，仿真响应如图 10 所示。
图 9：LC 滤波器衰减近似值
图 10：使用 NI Multisim™ Analog Devices®版仿真 LC 网络增益
去耦电容类型
图 5 显示适合去耦的各种常见电容类型。电解系列具有宽值范围、高电容体积比和广泛的工作电压，是极佳的高性价比低频滤波器元件。它包括通用铝电解开关类型，提供 10 V 以下直至约 500 V 的工作电压，尺寸为 1 μF 至数千μF（以及成比例的外形尺寸）。
图 5：常见电容类型
所有电解电容均有极性，因此无法耐受约一伏以上的反向偏置电压而不造成损坏。此类器件具有相对较高的泄漏电流（可能为数十μA），很大程度上取决于特定系列的设计、电气尺寸、额定电压及施加电压。不过，泄漏电流不可能是基本去耦应用的主要因素。
大多数去耦应用不建议使用“通用”铝电解电容。不过，铝电解电容的一个子集是“开关型”，设计并规定用于在最高达数百 kHz 的频率下处理高脉冲电流，且仅具有低损耗。此类电容在高频滤波应用中可直接媲美固态钽电容，且具有更广泛的可用值。
固态钽电解电容一般限于 50 V 或更低的电压，电容为 500 μF 或更低。对于给定尺寸，钽电容比铝开关电解电容呈现出更高的电容体积比，且具有更高的频率范围和更低的 ESR。一般也比铝电解电容更昂贵，对于浪涌和纹波电流，必须谨慎处理应用。
最近，使用有机或聚合物电解质的高性能铝电解电容也已问世。这些电容系列拥有略低于其他电解类型的 ESR 和更高的频率范围，另外低温 ESR 下降也最小。此类器件使用铝聚合物、特殊聚合物、Poscap 和 Os-Con 等标签。
陶瓷或多层陶瓷（MLCC）具有尺寸紧凑和低损耗特性，通常是数 MHz 以上的首选电容材料。不过，陶瓷电介质特性相差很大。对于电源去耦应用，一些类型优于其他类型。在 X7R 的高 K 电介质公式中，陶瓷电介质电容的值最高可达数μF。在高达 200 V 的额定电压下推荐 Z5U 和 Y5V。X7R 型在直流偏置电压下的电容变化小于 Z5U 和 Y5V 型，因此是较佳选择。
NP0（也称为 COG）型使用更低的介电常数公式，通常具有零 TC 和低电压系数（不同于较不稳定的高 K 型）。NP0 型的可用值限于 0.1 μF 或更低，0.01 μF 是更实用的上限值。
多层陶瓷（MLCC）表面贴装电容的极低电感设计可提供近乎最佳的 RF 旁路，因此越来越频繁地用于 10 MHz 或更高频率下的旁路和滤波。更小的陶瓷芯片电容工作频率范围可达 1 GHz。对于高频应用中的这些及其他电容，可通过选择自谐振频率高于最高目标频率的电容，确保有效值。
薄膜型电容一般使用绕线，增加了电感，因此不适合电源去耦应用。此类型更常用于音频应用，此时需要极低电容和电压系数。
局部高频去耦建议
图 6 显示了高频去耦电容必须尽可能靠近芯片的情况。否则，连接走线的电感将对去耦的有效性产生不利影响。
图 6：高频电源滤波器需要通过较短的低电感路径（接地层）去耦
左图中，电源引脚和接地连接尽可能短，所以是最有效的配置。然而右图中，PCB 走线内的额外电感和电阻将造成去耦方案的有效性降低，且增加封闭环路可能造成干扰问题。
由 LC 去耦网络构成的谐振电路
许多去耦应用中，电感或铁氧体磁珠与去耦电容串联，如图 7 所示。电感 L 与去耦电容 C 串联后构成谐振或“调谐”电路，主要特性是显示谐振频率下的显著阻抗变化。谐振频率计算公式如下：
图 7：由电源线路去耦构成的谐振电路
去耦网络的总体阻抗在谐振频率下可表现出峰化现象。峰化程度取决于调谐电路的相对 Q（品质因子）值。谐振电路的 Q 衡量其对电阻的电抗。计算公式如下：
正常走线电感和 0.01 μF 至 0.1 μF 的典型去耦电容将在高于数 MHz 的频率下产生谐振。例如，0.1 μF 和 1 nH 将在 16 MHz 下产生谐振。
不过，由 100 μF 电容和 1 μF 电感组成的去耦网络在 16 kHz 下产生谐振。如果不予检查，一旦此频率出现在电源线路上，可带来谐振问题。该效应可通过降低电路 Q 降至最低。在电源线路内靠近 IC 的地方插入小电阻（~10 Ω）便可轻松完成，如右例所示。电阻应尽可能压低，最大程度地减小电阻两端的 IR 压降。也可用小铁氧体磁珠替代电阻，它在谐振频率下主要表现为阻性。
使用铁氧体磁珠代替电感可以减少谐振问题，因为铁氧体磁珠在 100 kHz 以上表现为阻性，所以会降低电路的有效 Q 值。典型铁氧体磁珠阻抗如图 8 所示。
图 8：铁氧体磁珠阻抗与 1μH 电感的比较
简单 LRC 去耦网络的响应可以使用基于 SPICE 的程序轻松仿真，例如 National InstrumentsMultisim™，ADI 公司版。典型电路模型如图 9 所示，仿真响应如图 10 所示。
图 9：LC 滤波器衰减近似值
图 10：使用 NI Multisim™ Analog Devices®版仿真 LC 网络增益
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