采用電容去耦是解決電源噪聲問題的主要方法。這種方法對提高瞬態(tài)電流的響應速度去耦電容，降低電源分配系統(tǒng)的阻抗都非常有效。

對于電容去耦，很多資料中都有涉及，但是闡述的角度不同。有些是從局部電荷存儲（即儲能）的角度來說明，有些是從電源分配系統(tǒng)的阻抗的角度來說明，還有些資料的說明更為混亂，一會提儲能，一會提阻抗，因此很多人在看資料的時候感到有些迷惑。其實，這兩種提法去耦電容，本質(zhì)上是相同的，只不過看待問題的視角不同而已。

1. 從儲能的角度來說明電容退耦原理。

在制作電路板時，通常會在負載芯片周圍放置很多電容，這些電容就起到電源退耦作用。其原理可用圖1說明。

（公式1）

只要電容量C足夠大，只需很小的電壓變化，電容就可以提供足夠大的電流，滿足負載瞬態(tài)電流的要求。這樣就保證了負載芯片電壓的變化在容許的范圍內(nèi)。這里，相當于電容預先存儲了一部分電能，在負載需要的時候釋放出來，即電容是儲能元件。儲能電容的存在使負載消耗的能量得到快速補充，因此保證了負載兩端電壓不至于有太大變化，此時電容擔負的是局部電源的角色。

從儲能角度理解電容容易造成一種錯覺，認為電容越大越好。而且容易誤導大家認為儲能作用發(fā)生在低頻段，不容易向高頻擴展。實際上，從儲能角度理解，可以解釋任何電容的功能。下面舉例。

圖2 電容儲能作用向高頻擴展

如上圖所示，假設在低頻段，比如幾十khz，由于低頻信號在電感上產(chǎn)生的感抗可以忽略，所以在低頻段電容的ESL可以近似等于0。當負載瞬間（幾十khz）需要大電流的時候，電容可以通過ESR向負載供電，供電的實時性很高，eSR只是消耗了一部分電量，但不影響供電的實時性。由于頻率比較低，所以放電時間也比較長（頻率的倒數(shù)），所以需要電容的容量較大一些，可以長時間放電。所以低頻段儲能好理解。

同樣大的電容，假設負載突變的頻率較高（幾十Mhz或者更高），那么當負載順么變化的時候（幾十Mhz或者更高），ESL上形成的感抗不容忽視，這個感抗會產(chǎn)生一個反向電動勢去阻止電容向負載供電，所以負載上實際獲得的電流的瞬態(tài)性能比較差，即，電容的電流無法供應瞬間的電流突變，盡管電容容量很大，但由于ESL較大，此時的大容量儲能發(fā)揮不了作用。實際上，頻率較高，電容給負載供電的時間縮短（頻率的倒數(shù)），也不需要電容有那么大的儲能。對于高頻，關鍵的因素是ESL，要降低電容的ESL，選擇小封裝的小電容，ESL顯著降低，這就是為什么我們高頻選擇小電容的原因，另外走線長度引入的電感也會折算到ESL參數(shù)里，所以小電容一定要靠近pin。

從儲能的這個角度理解甚至可以擴展到pF級電容。理論上假設不存在ESR，ESL以及傳輸阻抗為0，則一顆大電容完全勝任所有頻率。但這種假設并不存在。所以電路中需要大小電容合理搭配去應對不同頻率下的負載的能力供給。而且電容越靠近負載，傳輸線的等效電感，電阻的影響就越小。

圖3 手機Vbat電源電容分配圖

舉例，在手機設計中，給vbat供電支路的幾個分支上都掛47uf電容，如上圖所示，連接器附近，PMU附近，PA附近都掛47uf電容，認為只有PA旁邊的47uf對PA有效果，連接器旁邊的，PMU旁邊的對PA沒有效果，實際不是這樣的，當PA需要瞬間電流的時候，三顆鉭電容都會向PA供電，供電過程完全取決于瞬間壓差，哪顆電容與PA的瞬間壓差最大，哪顆供電越積極。遠離PA的電容需要考慮傳輸線的阻抗和感抗。對于低頻，這點寄生感抗可以忽略。對于217HZ來說，PA所需的電流三顆電容加起來都遠遠不夠用，故在GSM大功率的時候，PA從三顆電容上均取電流。

對于低頻，寄生電感的作用可以忽略，這些大電容距離芯片的遠近只要體現(xiàn)在走線電阻上，一般電源線走線電阻壓降在100毫歐以內(nèi)，對電容充放電影響非常小，故可以認為大電容在主板上可以不必追求距離芯片非常近。