現(xiàn)象：在電路中，在IC的電源引腳處經(jīng)常會使用磁珠與板卡上面的其他電源隔離，還能達到抑制高頻噪聲，減小電源紋波的目的；但有的電路里面的器件電源串接磁珠反而會增加電源紋波，即出現(xiàn)電源后端的噪聲明顯要大于磁珠前段的噪聲。

理想模型分析：

在高頻段，阻抗由電阻成分構(gòu)成，隨著頻率升高，磁芯的磁導(dǎo)率降低，導(dǎo)致電感的電感量減小，感抗成分減小 但是，這時磁芯的損耗增加，電阻成分增加，導(dǎo)致總的阻抗增加，當高頻信號通過鐵氧體時，電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能的形式耗散掉。

一般磁珠的參數(shù)會標稱高頻的電阻值，但往往大家只關(guān)注這個參數(shù)，而忽略其低頻的電感值。

所以，這個電路中，我們理想的模型是一個RC濾波電路：

我們希望我們的濾波電路，能夠把高頻部分濾掉。

假設(shè)我們有一個標稱100歐姆的磁珠，就表示這個磁珠在100MHz時的電阻為100歐，在直流時為0歐，所以可以建立以下是用于快速理解的磁珠模型：

可見，在直流時，L將R短路，因此磁珠就表現(xiàn)為0歐。

而當高頻的噪聲通過時，L近似為無窮大，因此磁珠就表現(xiàn)為一個100歐的電阻。

但是從實際測試的效果來看，并不是如我們所愿。

實際模型分析：

鐵氧體可以等效為一個電感與電阻并聯(lián)，在低頻與高頻時分別呈現(xiàn)不同的特性。

磁珠在低頻段，阻抗由電感的感抗構(gòu)成，低頻時R很小，磁芯的磁導(dǎo)率較高，因此電感量較大，L起主要作用，電磁干擾被反射而受到抑制，并且這時磁芯的損耗較小，整個器件是一個低損耗、高Q特性的電感，這種電感容易造成諧振因此在低頻段，有時可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后干擾增強的現(xiàn)象。

如果我們的負載又比較小的時候，整個電路就是一個LC電路。下圖為磁珠的阻抗曲線。

如果我們選擇的電容，和磁珠正好是以下這種情況。并且開關(guān)電源的開關(guān)頻率又在諧振頻率附近。那么就出現(xiàn)了“諧振”，也就是輸入信號，在這個頻點被放大。

那么我們就需要把這個諧振點降低頻率，遠離開關(guān)頻率。讓電源紋波在這個濾波電路的衰減區(qū)。這就需要增加電容的容值。

有的朋友經(jīng)過計算，覺得自己的電路諧振點應(yīng)該是小于開關(guān)頻率的，但是實際測試，還是比預(yù)想的頻率要大。這是為什么呢？

直流電壓值變大了，電容值變小（耐壓范圍以內(nèi)）

在給出的多種電容類型中，最常用的是X5R、X7R。所有的型號在環(huán)境條件變化時都會出現(xiàn)電容值變化。尤其Y5V在整個環(huán)境條件區(qū)間內(nèi)，會表現(xiàn)出極大的電容量變化。

當電容公司開發(fā)產(chǎn)品時，他們會通過選擇材料的特性，使電容能夠在規(guī)定的溫度區(qū)間（第一個和第二個字母），工作在確定的變化范圍內(nèi)（第三個字母）。我正在使用的是X7R電容，它在-55°C到+125°C之間的變化不超過±15%。

當我們在電容兩端加上電壓時，我們發(fā)現(xiàn)電壓就會導(dǎo)致電容值的變化（在耐壓范圍以內(nèi)）。電容隨著設(shè)置條件的變化量是如此之大。我選擇的是一只工作在12V偏壓下的耐壓16V電容。數(shù)據(jù)表顯示，4.7-μF電容在這些條件下通常只提供1.5μF的容量。

我們可以看到，不同的型號，不同的耐壓，不同的封裝的電容，隨著電壓上升的下降趨勢。

電容器的溫度特性是以作為電介質(zhì)材料的陶瓷種類為準。主要使用的陶瓷種類為類型I(低介電常數(shù))和類型II(高介電常數(shù))。

類型I的陶瓷溫度穩(wěn)定性十分優(yōu)秀，同時它在DC偏壓下靜電容量不會發(fā)生變化，并且靜電容量也不會因老化發(fā)生變化。

類型II的陶瓷，雖然可以做出電容值很大的電容但是其溫度特性比較差，同時靜電容量也會因施加直流電壓（DC偏壓）或老化而降低。

施加一個直流電壓之后，會導(dǎo)致電容值變小的特性，我們一般稱為壓偏特性。正是由于類型II的壓偏特性比較差，其由于施加直流電壓后的靜電容量可能遠遠小于標稱值，因此我們在設(shè)計時應(yīng)特別注意其壓偏特性的具體情況。

廠家一般會給出一個壓偏特性的曲線，如圖所示。壓偏特性是陶瓷電容的普遍現(xiàn)象，所有的陶瓷電容都有這個特性，只不過Ⅱ類陶瓷電容表現(xiàn)得非常嚴重。

直流偏置使得介質(zhì)內(nèi)的固定電荷產(chǎn)生固定偏轉(zhuǎn)，所以材料的性能會退化。高偏置的強電場讓電介質(zhì)定向極化，材料就退回到普通陶瓷的情況了。

如果我們在電容兩端施加交流信號，則會出現(xiàn)電容值增大的現(xiàn)象。交流信號讓介質(zhì)中的“固定”電荷來回換向，從而影響材料內(nèi)的電場分布，“吸附”更多的電荷。AC幅值增加，“電荷”方向和電場越一致，附加的電場強度上升，可用容量增加；但是當介質(zhì)中固定電荷場強一致之后，這個效益就很小了，所以AC容量特性會飽和，不再繼續(xù)增大。陶瓷電容交流偏壓特性如所示。

通用MLCC可分為Ⅰ類（低電容率系列、順電體）和Ⅱ類（高電容率系列、鐵電體）兩類。

Ⅰ類為溫度補償類NP0電介質(zhì)，這種電容器電氣性能最穩(wěn)定，基本上不隨溫度、電壓、時間的改變，屬超穩(wěn)定型、低損耗電容材料類型，適用在對穩(wěn)定性、可靠性要求較高的高頻、特高頻、甚高頻電路中。

Ⅱ類包括X5R、X7R、Y5V、Z5U等，主材均是鈦酸鋇，只是添加的貴金屬不一樣。X7R電容器溫度特性次于C0G，屬穩(wěn)定電容材料類型，當溫度在-55℃到+125℃時其容量變化為15%（需要注意的是，此時電容器容量變化是非線性的），使用在隔直、耦合、旁路、濾波電路及可靠性要求較高的中高頻電路中。如圖11.1所示是1206封裝、25V耐壓、0.22μF的X7R電容的電容值隨溫度的變化曲線。在全部規(guī)格要求的溫度范圍之內(nèi)，電容的最小值為0.204μF，最大0.224μF，誤差相對C0G大了一個數(shù)量級，但是溫度特性表現(xiàn)還是非常不錯的。

Z5U電容器稱為“通用”陶瓷單片電容器。這里需要注意的是，Z5U使用溫度范圍在+10℃到+85℃之間，容量變化為+22%到-56%，介質(zhì)損耗最大為4%。Z5U電容器有最大的電容量，但它的電容量受環(huán)境和工作條件影響較大，它的老化率也是最大，可達每10年下降5%。盡管它的容量不穩(wěn)定，由于它具有小體積、等效串聯(lián)電感（ESL）和等效串聯(lián)電阻（ESR）低、良好的頻率響應(yīng)等特點，使其具有廣泛的應(yīng)用范圍，尤其是在去耦電路中的應(yīng)用。

Y5V電容器是一種有一定溫度限制的通用電容器，Y5V介質(zhì)損耗最大為5%。Y5V材質(zhì)的電容，溫度穩(wěn)定性不好，溫度變化會造成容值大幅變化，設(shè)計時候一定要考慮到，在-30℃到85℃范圍內(nèi)其容量變化可達+22%到-82%，Y5V會逐漸被溫度特性好的X7R、X5R所取代。

NP0、X7R、X5R、Z5U、Y5V的溫度特性、可靠性依次遞減，相應(yīng)的成本也依次減低。在選型時，如果對工作溫度和溫度系數(shù)要求很低，可以考慮用Y5V電容器。但是一般情況下要用X7R，要求更高時必須選擇NP0。一般情況下，MLCC都設(shè)計成使X7R、Y5V材質(zhì)的電容在常溫附近的容量最大，容量相對溫度的變化軌跡是開口向下的拋物線，隨著溫度上升或下降，其容量都會下降。