電容器在大多數(shù)系統(tǒng)中被廣泛使用。 它們用于電源旁路、交流耦合、積分器、濾波等。但是，電容器并不是完美的組件。 它們中包含限制其用途的元素。 最顯著的要素是真實(shí)電容、等效串聯(lián)電阻 (ESR) 和等效串聯(lián)電感 (ESL)。 正是 ESL 導(dǎo)致電容器停止在高頻下表現(xiàn)得像真正的電容器，因?yàn)樽杩归_(kāi)始增加而不是繼續(xù)減小。

當(dāng)使用引線電容器而不是表面貼裝技術(shù) (SMT) 電容器時(shí)，這種 ESL 會(huì)變得復(fù)雜。 隨著引線電感增加，高頻阻抗限制也增加。 這種增加與引線電感的增加量成正比。 例如，如果上述示例的引線電感通過(guò)使用引線陶瓷電容器從 1nH 增加到 4nH，則由于 ESL 導(dǎo)致的阻抗增加了 4 倍。諧振頻率也減少了增加的平方根，或 對(duì)于此示例，從 50MHz 到 25MHz 的系數(shù)為 2。 應(yīng)該非常清楚，高頻設(shè)計(jì)應(yīng)避免使用任何帶引線的設(shè)備。

還應(yīng)該注意的是，當(dāng)多個(gè)電容器并聯(lián)放置時(shí)，可能會(huì)發(fā)生諧振，從而導(dǎo)致出現(xiàn)相對(duì)較高的阻抗。 如果這些諧振發(fā)生在信號(hào)頻率或時(shí)鐘頻率，由于該諧振頻率的高阻抗，電容器的影響基本上被抵消。 有時(shí)，應(yīng)與其中一個(gè)電容器串聯(lián)添加一個(gè)電阻器以抑制諧振效應(yīng)。 此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有時(shí)簡(jiǎn)單地移除并聯(lián)電容器中的一個(gè)實(shí)際上可以改善系統(tǒng)，因?yàn)橹C振被消除。

電容器的材質(zhì)對(duì)電容器的特性影響很大。 使用最廣泛的高頻旁路電容器是陶瓷電容器。 這些通常分為以下等級(jí)，從最好的質(zhì)量到最差的質(zhì)量； COG（或 NPO）、X7R、Z5U 和 Y5V 等級(jí)。 等級(jí)的問(wèn)題是每個(gè)等級(jí)的電容值在范圍內(nèi)是有限的。 例如，COG 通常限制在 1000pF 以下，而 Y5V 的值可高達(dá) 1μF。

COG 等級(jí)被認(rèn)為具有最好的特性，因?yàn)樗鼈兊碾娙蓦S溫度的變化是最平坦的，具有最低的損耗因數(shù) (DF)。 耗散因數(shù)是交流信號(hào)下電容器損耗的量度。 它是 ESR 與容抗的比值，以百分比表示。 其中 Y5V 電容值可以在 +22% 到 -82% 之間變化。 0.1μF Y5V 電容器隨溫度變化可能在 0.122μF 到 0.018μF 之間變化——這可能會(huì)引起一些嚴(yán)重的問(wèn)題。

頻率也對(duì)電容器有影響。 同樣，COG (NPO) 電容器的最佳特性在 10MHz 時(shí)變化小于 0.1%。 X7R 和 Z5U 電容器在 100Hz 到 10MHz 范圍內(nèi)的變化幅度可達(dá) +5% 到 -15%。電容器也隨著施加在它們兩端的電壓而變化。 COG 電容器被認(rèn)為對(duì)電壓的影響可以忽略不計(jì)。 但是，Z5U 電容器在交流信號(hào)下的變化范圍為 +20% 至 -30%，直流信號(hào)的變化范圍為 0% 至 -60%。這應(yīng)該表明，如果不使用 COG (NPO) 電容器，請(qǐng)確保選擇的電容器用于 系統(tǒng)在溫度、頻率和電壓范圍內(nèi)滿足所需的電容值。