芯片供电引脚为什么要放一个104电容

作者:cambrain     发布时间:2025-12-02     点击数:2    

芯片供电引脚旁放置104电容(即0.1μF陶瓷电容)是电子电路设计中极其常见的“去耦/旁路”设计,核心作用是为芯片提供稳定、干净的供电,保障芯片正常工作。具体原因和原理如下:

一、核心功能:电源去耦与高频噪声滤除

1.抑制电源线上的高频噪声

芯片内部的晶体管在高速开关(如数字芯片的逻辑电平翻转、模拟芯片的信号处理)时,会产生瞬间的电流突变,这种突变会在电源线上引发高频电压波动(即“电源噪声”或“纹波”)。    104陶瓷电容具有极低的寄生电感和优异的高频响应特性(谐振频率通常在100MHz~1GHz区间),能快速吸收这些高频噪声,避免噪声通过电源线在芯片和其他电路间串扰,防止芯片因电源波动出现逻辑错误、信号失真甚至死机。

2.为芯片提供瞬时电流补充

芯片的瞬时峰值电流需求可能远超电源模块的即时响应能力(尤其是高频工作场景)。104电容可像“微型本地电源”一样,在电源模块来不及供电的瞬间,快速释放存储的电荷,为芯片补充瞬时电流,保证供电电压的稳定性。

二、104电容的选型逻辑

1.容值与频率的匹配性

电容的去耦效果与频率强相关:大容量电容(如10μF、100μF电解电容)适合滤除低频纹波(几十kHz以下),但寄生电感大,对高频噪声无效;

104(0.1μF)陶瓷电容的谐振频率恰好覆盖芯片工作的高频区间(几十MHz到几百MHz),能针对性滤除高频电源噪声,因此常与低频电容搭配使用(形成“高低频去耦组合”)。

2.封装与寄生参数优势

104电容多采用0402、0603等小型贴片封装,引脚极短,寄生电感和电阻远小于电解电容、钽电容,能快速响应电流变化,满足芯片高频工作对电源瞬态响应的要求。

三、布局要求

为保证去耦效果,104电容需**紧贴芯片供电引脚**布局,且走线尽可能短、宽,减少寄生电感——若电容距离引脚过远,走线的寄生电感会削弱其高频去耦能力,失去设计意义。

四、补充说明

104电容并非唯一选择,也可根据芯片工作频率选用103(0.01μF)或105(1μF)电容: - 更高频率场景(如GHz级射频芯片)可选用103电容; - 对瞬态电流需求更大的芯片可选用105电容,但需注意其高频性能衰减。