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凡亿专栏 | 低通滤波后仍有毛刺?别忘了电容的ESL和ESR
低通滤波后仍有毛刺?别忘了电容的ESL和ESR

你精心设计了低通滤波器,仿真完美,实测却满屏毛刺。问题往往不在滤波器本身,而在你选的那颗电容。

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1、ESR:隐藏的纹波放大器

ESR是等效串联电阻,它直接决定纹波电压的大小。公式很简单:V = I × ESR。100mV的电源纹波,经过高ESR电容后,输出端可能产生8.7mV的毛刺。换用低ESR电容,毛刺可降至1.2mV。差距就在毫欧之间。

2、ESL:高频滤波的隐形杀手

ESL是等效串联电感。当工作频率超过电容的自谐振频率SRF后,电容不再是电容,而是电感,阻抗反而随频率升高。此时滤波彻底失效,毛刺原样通过。

公式记住:SRF = 1 / (2π√(LC))。封装越大,ESL越高,SRF越低,高频滤波能力越差。

3、怎么选?三条铁律

第一,大小搭配。大电容(10μF钽电容)滤低频,小电容(0.1μF陶瓷)滤高频,覆盖全频段。

第二,封装要小。0402的ESL约1nH,0805可能到1.5nH,高频电路差这零点几纳亨就是几欧姆的阻抗差距。

第三,材质别将就。C0G/NP0材质ESR极低、SRF极高,是高频滤波首选。X7R是通用折中,Y5V直接淘汰。


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