工程師們通常通過添加一些電容的辦法來解決噪聲問題。這是因為他們普遍將電容視為解決噪聲相關問題的“靈丹妙藥”,很少考慮電容和額定電壓以外的參數。但是,和其他電子元器件一樣,電容也有缺陷,例如寄生電容、電感、電容溫漂和電壓偏移等非理想特性。

為許多旁路應用或電容實際容值非常重要的應用選擇電容時,必須考慮上述這些因素。電容選擇不當可能會導致電路不穩定,噪聲或功耗過大,產品壽命縮短,以及電路行為不可預測等現象。

電容具有各種尺寸、額定電壓和其它特性
，能夠滿足不同應用的具體要求。常用電介質材料包括油、紙、玻璃、空氣、雲母、各種聚合物薄膜和金屬氧化物。每一種電解質都具有一係列特定屬性，可滿足每種應用的獨特需求。在電壓調節器中,有三大類電容通常用作電壓輸入和輸出旁路電容:多層陶瓷電容、固態鉭電解電容和鋁電解電容。

多層陶瓷電容(MLCC)同時具有小型、有效串聯電阻和電感 (ESR和ESL)低、工作溫度範圍寬的優點
，通常是作為旁路電容的首選。

它ta並bing非fei無wu可ke挑tiao剔ti。根gen據ju所suo用yong的de電dian介jie質zhi材cai料liao，電dian容rong可ke能neng隨sui溫wen度du變bian化hua和he交jiao直zhi流liu偏pian置zhi發fa生sheng大da幅fu偏pian移yi。此ci外wai，因yin為wei在zai許xu多duo陶tao瓷ci電dian容rong中zhong介jie電dian質zhi材cai料liao具ju有you壓ya電dian性xing，振zhen動dong或huo機ji械xie衝chong擊ji可ke能neng會hui轉zhuan化hua為wei電dian容rong上shang的de交jiao流liu噪zao聲sheng電dian壓ya。在zai大da部bu分fen情qing況kuang下xia，此ci噪zao聲sheng一yi般ban處chu於yu微wei伏fu範fan圍wei內nei。但dan在zai極ji端duan情qing況kuang下xia，可ke能neng會hui產chan生sheng毫hao伏fu級ji的de噪zao聲sheng。

選xuan擇ze陶tao瓷ci電dian容rong時shi是shi否fou考kao慮lv溫wen度du和he電dian壓ya效xiao應ying非fei常chang重zhong要yao。多duo層ceng陶tao瓷ci電dian容rong選xuan型xing部bu分fen談tan到dao了le根gen據ju公gong差cha和he直zhi流liu偏pian置zhi特te性xing來lai確que定ding某mou個ge電dian容rong的de最zui小xiao電dian容rong值zhi的de過guo程cheng。雖sui然ran陶tao瓷ci電dian容rong仍reng有you缺que點dian，但dan對dui於yu許xu多duo應ying用yong都dou能neng夠gou實shi現xian尺chi寸cun最zui 小、性價比最高的解決方案，因此在當今幾乎每一類電子設 備上都能看到它們的身影。

這種電容單位體積電容最高(CV乘積)。隻有雙層或超級電容才具有更高的CV乘積。在1μF範圍內
，陶瓷仍然更小且ESR低於鉭，但固態鉭電容不太會受到溫度
、偏置電壓或震動效應的影響。鉭tan比bi陶tao瓷ci電dian容rong貴gui好hao幾ji倍bei，但dan在zai無wu法fa容rong忍ren壓ya電dian效xiao應ying的de低di噪zao聲sheng應ying用yong中zhong
，鉭tan常chang常chang是shi唯wei一yi可ke行xing的de選xuan擇ze。市shi麵mian上shang的de傳chuan統tong低di值zhi固gu態tai鉭tan電dian容rong所suo用yong外wai殼ke往wang往wang一yi般ban較jiao小xiao，故gu等deng效xiao串chuan聯lian電dian阻zu(ESR)較高。大容值(>68 μF)鉭電容可具有低於1Ω的ESR,但一般體積較大。

最近市場上出現了一種新鉭電容,它使用導電聚合物電解質代替普通的二氧化錳固態電解質。過去固態鉭電容浪湧電流能力有限，需要一個串聯電阻將浪湧電流限製在安全值內。導電聚合物鉭電容不會受到浪湧電流限製。這項技術的另一好處是電容ESR更低。任何鉭電容的泄漏電流比等值陶瓷電容大好幾倍，可能不適合超低電流應用。例如,在85°C工作溫度下
，1μF/25V鉭電容在額定電壓下的最大泄漏電流為2.5μA。

多家廠商提供0805外殼、1μF/25V、500mΩESR的導電聚合物鉭電容。雖然比0402或0603外殼的典型1μF陶瓷電容更大一些

，但0805在RF和PLL等以低噪聲為主要設計目標的應用中，電容尺寸還是明顯有所縮小。因為固態鉭電容的電容值可以相對於溫度和偏置電壓保持穩定的電容特性
，因此選擇標準僅包括容差、工作溫度範圍內的降壓情況以及最大ESR。

傳統的鋁電解電容往往體積較大、ESR和ESL較高、漏電流相對較高且使用壽命有限(以數千小時計)。OS-CON型電容是一種與固態聚合物鉭電容有關的技術，實際上比鉭電容早10年或更早就問世了。它們采用有機半導體電解質和鋁箔陰極，以實現較低的ESR。因為不存在液態電解質逐漸變幹的問題，OS-CON型電容的使用壽命比傳統鋁電解電容有了很大的提高。

目前市麵的OS-CON型電容可承受125°C高溫

，但大多數仍停留在105°C。雖然OS-CON型電容的性能比傳統的鋁電解電容明顯改善
，但是與陶瓷電容或固態聚合物鉭電容相比,往往體積更大、ESR更高。與固態聚合物鉭電容一樣,它們不受壓電效應影響, 適合要求低噪聲的應用場合。

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ADI公司LDO設計采用節省空間的小型陶瓷電容工作,但隻要考慮ESR值,便可以采用大多數常用電容。輸出電容的ESR會影響LDO控製回路的穩定性。為了確保LDO穩定工作,推薦使用至少1μF
、ESR為1Ω或更小的電容。

輸出電容還會影響負載電流變化的瞬態響應。采用較大的輸出電容值可以改善LDO對大負載電流變化的瞬態響應。圖1至3所示為輸出電容值分別為1μF、10μF和20μF的ADP151的瞬態響應。

因為LDO控製環路的帶寬有限,因此輸出電容必須提供快速瞬變所需的大多數負載電流。1μF電容無法持續很長時間供應電流並產生約80mV的負載瞬變。10μF電容將負載瞬變降低至約70mV。將輸出電容提高至20μF,LDO控製回路就可捕捉並主動降低負載瞬變。測試條件如表1所示。

表1. 測試條件

圖1.輸出負載瞬態響應,COUT = 1 μF

圖2.輸出瞬態負載響應,COUT = 10 μF

圖3.輸出負載瞬態響應,COUT = 20 μF

在VIN和GND之間連接一個1μF電容可以降低電路對PCB布局的敏感性,特別是在長輸入走線或高源阻抗的情況下。如果要求輸出電容大於1μF,應選用更高的輸入電容。

隻要符合最小電容和最大ESR要求,LDO可以采用任何質量良好的電容。陶瓷電容可采用各種各樣的電介質製造,溫度和所施加的電壓不同,其特性也不相同。電容必須具有足以在工作溫度範圍和直流偏置條件下確保最小電容的電介質。建議在5V應用中使用電壓額定值為6.3V或10V的X5R或X7R電介質。Y5V和Z5U電介質的溫度和直流偏置特性不佳,建議不要使用。

圖4所示為0402、1μF、10V、X5R電容的電容與電壓偏置關係特性。電容的電壓穩定性受電容封裝尺寸和電壓額定值影響極大。一般來說,封裝較大或電壓額定值較高的電容具有更好的電壓穩定性。X5R電介質的溫度變化率在-40°C至+85°C溫度範圍內為±15%,與封裝或電壓額定值沒有函數關係。

圖4. 電容與電壓偏置特性的關係

為了保證LDO的性能，必須了解並評估旁通電容的直流偏置、溫度變化和容差對所選電容的影響。此外，在要求低噪聲
、低(di)漂(piao)移(yi)或(huo)高(gao)信(xin)號(hao)完(wan)整(zheng)性(xing)的(de)應(ying)用(yong)中(zhong)，也(ye)必(bi)須(xu)認(ren)真(zhen)考(kao)慮(lv)電(dian)容(rong)技(ji)術(shu)。所(suo)有(you)電(dian)容(rong)都(dou)會(hui)受(shou)到(dao)非(fei)理(li)想(xiang)行(xing)為(wei)的(de)影(ying)響(xiang)，但(dan)一(yi)些(xie)電(dian)容(rong)技(ji)術(shu)比(bi)其(qi)他(ta)技(ji)術(shu)更(geng)適(shi)合(he)於(yu)某(mou)些(xie)特(te)定(ding)應(ying)用(yong)。