芯片IC附近为什么要放0.1uF的电容？

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数字电路要运行稳定可靠，电源一定要”干净“，并且能量补充一定要及时，也就是滤波去耦一定要好。什么是滤波去耦，简单的说就是在芯片不需要电流的时候存储能量，在需要电流的时候又能及时地补充能量。有读者看到这里会说，这个职责不是DC/DC、LDO的吗？对，在低频的时候它们可以搞定，但高速的数字系统就不一样了。
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先来看看电容，电容的作用简单来说就是存储电荷。我们都知道在电源中要加电容滤波，在每个芯片的电源脚放置一个0.1uF的电容去耦。但是，怎么有些板子芯片的电源脚旁边的电容是0.1uF的或者0.01uF的，有什么讲究吗？" H4 d2 f4 \2 a4 K8 x
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8 d/ s$ T! n4 S" C4 N要搞懂这个道道就要了解电容的实际特性。理想的电容它只是一个电荷的存储器，即C，而实际制造出来的电容却不是那么简单。分析电源完整性的时候我们常用的电容模型如图所示。
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8 D5 D; _) x( _9 }2 I( w/ d图1中，ESR是电容的串联等效电阻，ESL是电容的串联等效电感，C才是真正的理想电容。ESR和ESL是由电容的制造工艺和材料决定的，没法消除。那这两个东西对电路有什么影响？ESR影响电源的纹波，ESL影响电容的滤波频率特性。
1 R7 y2 |) f, h我们知道：# m  T1 F! Z& N' X1 j
0 \$ o% q7 b( e7 _9 }电容的容抗Zc=1/ωC
1 c+ k) c0 m+ Z( e: f6 y) ?电感的感抗Zl=ωL，ω=2πf
. _% P2 A) L" Z实际电容的复阻抗为：Z=ESR+jωL-1/jωC
( Y0 ~2 R$ L7 Q+ m9 z=ESR+j2πf L-1/j2πf C9 P! Y# h1 D! X
可见，当频率很低的时候是电容起作用，而频率高到一定程度电感的作用就不可忽视了；再高的时候电感就起主导作用了，电容就失去滤波的作用了。所以记住，高频的时候电容就不是单纯的电容了。
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