在今后的几个专栏中，我要来分析一下配电网络最重要的组成部分：旁路电容。在这个系列的第一集中，我们从几个基本知识开始。

理想的电容使电压“平滑通过”：有限电流波动不会造成电压突然跳跃，如下面方程所描述：

在这个方程式中，v（t）是电容两端的电压中的时间参数，q（t）电容中的电荷的时间参数，i（t）是通过电容的电流中的时间参数。这个方程告诉我们，电容两端的电压与通过该部分的电流的积分成正比通过该部分的电流的积分成正比，与容量（C）这个参数成反比成正比。该方程的前一半还告诉我们，电容就像一个电荷容器——在电容中增加电荷，则电压升高，减少电荷，则电压降低。

相同的电荷转移量，较高电容量将导致较小的电压变化。这使得电容器对于PDN应用非常方便：中期，它就像一个电池，消耗电流阻碍其终端两端电压。虽然，我们在今后的专栏中会看到，电感器也可用于存储电荷（想想DC-DC转换器），只是那样使用它们稍微有点复杂。

如图1，电容器中任何一个物理设备将不可避免地为其等效电路带来至少两个元素：一个等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）。

图1：分流电容的等效电路。

图2显示了一个分流电容阻抗的幅度。下面的串联谐振频率（SRF）的阻抗根据1/wC下降。然而在SRF之上，这部分根据电感的wL阻抗斜率而变化。虽然较高的电容有助于保持电压较小地波动，但是电感较高则正好相反：在SRF之上，电流相同时，较高的电感导致更大的电压波动。但是，我们不应该认为，在SRF之上，分流电容是完全无用的，虽然他们的效能有一些松散，为了抵消SRF上的电压波动。

图2：阻抗大小与一个分流电容的频率。

当我们指定设计电容时，我们可以从标准值列表中选择电容。ESR也有指定的数据表。但ESL不同。关于ESL，可以公平地说，总的来说，一个较低的电感的分流电容（其它所有条件相同）分流更有效。

但是，这里出现了问题：当我们试图从供应商那里得到ESL数据时，有时我们觉得很疑惑，或者得到了矛盾的数据——就算是同一个额定部分，不同的供应商会给出不同的答案。图3就是一个例子。

比如，让我们来找找6.3V定额电压，4.7uF X5R 0805大小多层陶瓷电容器（MLCC）的ESL。主要元件制造商以不同形式呈现了这个数据：通常我们可以下载一个带有嵌入式数据库独立应用程序。图3比较了两家供应商电容器的数据。

图3：一个0.805大小，X5R 6.3V 4.7uF电容的阻抗大小图，来自来两家供应商。

请注意在SRF之下，两条曲线在彼此之上，这表明实际上名义电容值是相同的。然而，在SRF之上，有一个显着区别：两家供应商报告的ESL数据相差2倍以上，ESL似乎和ESR成正比。ESR较低的部分ESL也较低。这种差异的原因是什么呢？ESR与点燃欧冠涂层和终端传导材料的数量和型号有关，英雌ESR中的不同可以很容易地由这些因素来解释。另一方面，ESL主要取决于电容体，我们假设体积轮廓相同。

会不会是两个电感值其中之一不正确，或者，是不是说这两个电容的品质截然不同呢（截然不同的内部几何结构）？或者，两个数字都是正确的，然而，他们可以代表同一产品的质量？我将探讨在以后的专栏中讨论这些问题。