大家好，我是硬件微講堂。這是在電子星球的第24篇原創(chuàng)文章。為避免錯過干貨內(nèi)容，一定記得點贊、收藏、分享喲。加微信hardware_lecture進(jìn)群溝通交流。

最近公司來了不少新人，我作為一個老油條，被安排帶一個實習(xí)生。大概聊了下，這小伙子底子還行。雖然經(jīng)常會問一些初級問題，但有些問題還是很發(fā)人深思的。前兩天就問了一個問題，我覺得不錯，有必要聊一聊。

1、一道問題

如下圖所示，先拋出來一道問題：“電源上并聯(lián)兩個10uF和兩個100nF，為什么不直接用一個22uF電容？這樣還可以節(jié)省PCB空間”。這個問題比較小眾，面試中標(biāo)的概率比較小，但實際使用時卻經(jīng)常用到。

2、題外話

能問出這個問題，說明這小伙子確實是剛?cè)胄胁痪茫瑫r又具有批判精神。

為什么這么說呢？

一般而言，工作過幾年的工程師，要么是已經(jīng)搞得很清楚，要么是對這種小細(xì)節(jié)，已經(jīng)視而不見，直接忽視。相比后者，我更欣賞這小伙子的細(xì)心。

3、仿真對比驗證

有的小伙伴可能會提到電容的頻率阻抗曲線，今天我們不聊這方面，我們從濾波器的S參數(shù)維度來分析這個問題。

為了讓我們的驗證更有說服力，我們使用村田的在線仿真軟件SimSurfing進(jìn)行驗證。

我們假定該12V電源是由Buck電路產(chǎn)生，而Buck電路的開關(guān)頻率為2.2MHz。為了更清楚的觀察對比效果，針對該電源，我們重點關(guān)注2M-300MHz的頻率范圍。

第一步：先搭個簡單的濾波電路：0.1uF+10uF。

看下這個濾波電路的S21(插入損耗)曲線，如下圖所示。

可能這樣并看不出什么。如果把電源上的兩個10uF和兩個0.1uF合并呈一顆22uF，結(jié)果會怎樣？

第二步：再搭一個濾波電路，只有22uF：

再看下濾波電路的S21曲線。

明顯可以看出，10uF+0.1uF的S21曲線在2M~300MHz具有更大的插入損耗。根據(jù)濾波器的阻抗失配原則，濾波電路在目標(biāo)頻段內(nèi)的插入損耗越大越好。

即：10uF+0.1uF在有限的頻段內(nèi)具有更好的濾波效果。

第三步：再搭一個濾波電路：2x0.1uF+2x10uF。

我們再看下濾波電路的S21曲線。如下圖所示：三種方案中，在2M~300MHz范圍內(nèi)，2x10uF+2x0.1uF具有最大的插入損耗，即濾波效果最好。

4、總 結(jié)   

今天討論的內(nèi)容比較簡單，知識點也比較小。

問題：電源上并聯(lián)兩個10uF和兩個100nF，為什么不直接用一個22uF電容？

本次討論是從濾波器的插入損耗的維度進(jìn)行分析，在2M~300MHz目標(biāo)頻段內(nèi)，相對于單顆22uf電容，2x10uF+2x0.1uF這個電容組合具有更大的插入損耗，更有利于電源濾波。

其實，濾波器插入損耗只是分析這個問題的其中一個維度，還有其他解釋方法，電容頻率阻抗曲線也是一個維度。

關(guān)于頻率阻抗曲線的解讀，在《用100nf電容濾除72Mhz干擾時鐘信號，這合適么？》文章有詳細(xì)的描述，小伙伴點擊鏈接，就可以跳轉(zhuǎn)到文章。

怎么樣？一個簡短的問題，給出的回答可淺可深。我的助攻只能到這里，能否晉升到陸地神仙境，一劍開天門，就看你的造化了！

關(guān)注“硬件微講堂”，硬件路上不慌張！