PCB（PrintedCircuitBoard），中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。我国的PCB研制工作始于1956年，1963-1978年，逐步扩大形成PCB产业。改革开放后20多年，由于引进国外先进技术和设备，单面板、双面板和多层板均获得快速发展，国内PCB产业由小到大逐步发展起来。2002年，成为第三大PCB产出国。2003年，PCB产值和进出口额均超过60亿美元，成为世界第二大PCB产出国。我国PCB产业近年来保持着20%左右的高速增长，并预计在2010年左右超过日本，成为全球PCB产值最大和技术发展最活跃的国家。

电容（或称电容量）是表征电容器容纳电荷本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。电容器从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质（就像一只水桶一样，你可以把电荷充存进去，在没有放电回路的情况下，刨除介质漏电自放电效应/电解电容比较明显，可能电荷会永久存在，这是它的特征），它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。

第一部分：电容的分类

电容在电路的设计中从应用上进行分类，可以将电容分为四类：

第一类： AC耦合电容。主要用于Ghz信号的交流耦合。

第二类： 退耦电容。主要用于保持滤除高速电路板的电源或地的噪声。

第三类： 有源或无源RC滤波或选频网络中用到的电容。

第四类： 模拟积分器和采样保持电路中用到的电容。

在本文中我们将主要讨论第二大类退耦电容。

电容从制造的材料和工艺进行分类，主要有以下不同形式的电容：

1、NPO陶瓷电容器

2、聚苯乙烯陶器电容器

3、聚丙烯电容器

4、聚四氟乙烯电容器

5、MOS电容器

6、聚碳酸酯电容器

7、聚脂电容器

8、单片陶瓷电容器

9、云母电容器

10、铝电解电容器

11、钽电解电容器

第二部分：电容的具体模型和分布参数

要正确合理的应用电容，自然需要认识电容的具体模型以及模型中各个分布参数的具体意义和作用。和其他的元器件一样，实际中的电容与"理想"电容器不同，" 实际"电容器由于其封装、材料等方面的影响，其就具备有电感、电阻的一个附加特性，必须用附加的"寄生"元件或"非理想 "性能来表征，其表现形式为电阻元件和电感元件，非线性和介电存储性能。"实际"电容器模型如下图所示。

从上面的图我们可以看出，电容实际上应该由六个部分组成。除了自己的电容C外，还有以下部分组成：

1、等效串联电阻ESR RESR ：电容器的等效串联电阻是由电容器的引脚电阻与电容器两个极板的等效电阻相串联构成的。当有大的交流电流通过电容器，RESR使电容器消耗能量（从而产生损耗）。这对射频电路和载有高波纹电流的电源去耦电容器会造成严重后果。但对精密高阻抗、小信号模拟电路不会有很大的影响。RESR 最低的电容器是云母电容器和薄膜电容器。

2、等效串联电感ESL，LESL ：电容器的等效串联电感是由电容器的引脚电感与电容器两个极板的等效电感串联构成的。像RESR 一样，LESL 在射频或高频工作环境下也会出现严重问题，虽然精密电路本身在直流或低频条件下正常工作。其原因是用于精密模拟电路中的晶体管在过渡频率（transition frequencies）扩展到几百兆赫或几吉赫的情况下，仍具有增益，可以放大电感值很低的谐振信号。

3、等效并联电阻EPR RL ：就是我们通常所说的电容器泄漏电阻，在交流耦合应用、存储应用（例如模拟积分器和采样保持器）以及当电容器用于高阻抗电路时，RL 是一项重要参数，理想电容器中的电荷应该只随外部电流变化。然而实际电容器中的RL 使电荷以RC时间常数决定的速率缓慢泄漏。

4、还是两个参数RDA、CDA 也是电容的分布参数，但在实际的应该中影响比较小，这里就不介绍了。所以电容重要分布参数的有三个：ESR、ESL、EPR。其中最重要的是ESR、ESL，实际在分析电容模型的时候一般只用RLC简化模型。

5、下面我们在介绍详细模型的基础上，谈谈我们设计中经常用到两种电容。

6、电解电容器（比如：钽电容器和铝电解电容器）的容量很大，由于其隔离电阻低，就是等效并联电阻EPR很小，所以漏电流非常大 （典型值5?20nA/μF），因此它不适合用于存储和耦合。电解电容比较适合用于电源的旁路电容，用于稳定电源的供电。

7、单片陶瓷电容器，比较适合用于高频电路的退耦电容，因为它们具有很低的等效串联电感，就是等效串联电感ESL很小，具备有很广的退耦频段。这和他的结构构成有很大的关系单片陶瓷电容器是由多层夹层金属薄膜和陶瓷薄膜构成的，而且这些多层薄膜是按照母线平行方式排布的，而不是按照串行方式卷绕的。

8、这周我们谈了电容的详细的等效模型，相信大家现在对电容应该有比较深的认识了，下周我们将继续谈，我们实际分析应用中要经常用到的电容的简化等效模型，和他阻抗曲线的由来和意义。

第三部分：电容的简化模型和阻抗曲线

为了分析方便，在实际的分析应该中经常使用由串联等效电阻ESR、串联等效电感ESL、电容组成的RLC模型。RLC（RadioLinkControl）是GPRS/WCDMA/TD-SCDMA/LTE 等无线通信系统中的无线链路控制层协议。在WCDMA系统中，RLC层位于MAC层之上，属于L2的一部分，为用户和控制数据提供分段和重传业务。每个RLC实体由RRC配置，并且根据业务类型有三种模式：透明模式（TM）、非确认模式（UM）、确认模式（AM）。在控制平面，RLC向上层提供的业务为无线信令承载（SRB）；在用户平面，当PDCP和BMC协议没有被该业务使用时，RLC向上层提供无线承载（RB）；否则RB业务由PDCP或BMC承载。我们通常采用下图中简化的实际模型进行分析：

上面组成的RLC模型的阻抗如果用数学公式可以表示如下：

那么它的模的表达式如下：

上式就是电容的容抗随频率变化的表达式，如果2πfLs＝1／2πfC，那么｜Z｜min＝Rs，此时：

画出电容的容抗的曲线的图如下：

从上图，我们很清楚的看出：电容在整个频段，并非都是表现为电容的特性，而是在低频的情况（谐振频率以下），表现为电容性的器件，而当频率增加（超过谐振频率）的时候，它渐渐的表现为电感性的器件。也就是说它的阻抗随着频率的增加先减小后增大，等效阻抗的最小值发生在串联谐振频率时，这时候，电容的容抗和感抗正好抵消，表现为阻抗大小恰好等于寄生串联电阻ESR。

了解了上面的曲线，应该就不难理解在实际的应该中，我们的选择电容标准是：

1、尽可能低的ESR电容。

2、尽可能高的电容的谐振频率值。