性能逆天的三端电容器-谈历代iphone电容器的变迁史
早期苹果手机的硬件设计在业界享有很高的声誉，技术领先，主要体现在以下方面：
整合性设计：苹果采用垂直整合的设计理念，掌控硬件和软件的整个生态系统。这种一体化设计使得硬件和软件之间更好地协同工作，提供更流畅、高效的用户体验。
高质量的材料和制造工艺：苹果注重采用高质量的材料，如航空级铝合金和强化玻璃，以及精密的制造工艺。这不仅提高了设备的耐用性，还为用户提供了更高的品质感。
卓越的显示技术：苹果手机采用高分辨率的Retina显示屏幕，具有出色的色彩还原和高对比度。此外，技术如True Tone和ProMotion等提供更自然的色彩和更平滑的屏幕滚动效果。
先进的摄像头技术：苹果手机的摄像头一直是业界的领先者之一。他们采用先进的图像传感器、图像信号处理器和优化算法，提供出色的照片和视频质量，同时支持多种拍摄模式和功能。
优化的硬件性能：苹果手机的硬件配置经过精心优化，确保硬件与软件的协同工作。即便配置相对较低，由于操作系统的优化，用户仍然能够获得良好的性能体验。
二对于硬件工程师来说，电容器无处不在。
对比先后三代iphone手机原理图中电容器使用的变化可以看出一些端倪，以此管中窥豹。
1 从iphone手机上电容器的变迁说起
这是iphone4上的电容器，很显然，主要都是普通的两端子MLCC。
这是iphone5上的电容器，很显然，主要都是普通的两端子MLCC。
重点来了，下图是iPhone6s的原理图，在这份电路图中不难看出，苹果大量的应用了三端电容器。
2 三端电容器简述-完善普通MLCC性能
对于常见的电容来说，都是有两个端口，普通的引线型陶瓷电容器（二端子）结构如下图。
由于其引线端子部分带有微小的残留电感，因此在作为旁路电容使用时，会与地面产生电感。在电容器的插入损耗图中，理想的电容器的插入损耗应该如图中虚线所示，逐渐增大。但是，我们实际应用中插入损耗的曲线图无一例外是如实线类似的曲线，大家可否想过其中缘故？
原因简单来说，由于实际的电容器是存在残留电感的，因此会产生干扰，降低频率性能，因此，会产生如实线所示的V字形插入损耗曲线，如下图所示。
三端子电容器是为改善二端子电容器的高频特性而对引线端子的形状进行改进后形成的陶瓷电容器。如图所示，三端子电容器在单侧引出两根引线端子。将两根引出的引线分别连接至电源和信号线的输入、输出端，将相反一侧接地，即可形成如图所示的等效电路图。通过这种连接方式，两根引线侧的引线电感将不进入大地侧，由此可极大地减小接地电感。
此外，它有三根引线，其中一个电极上有两根引线。这样一个微小的改变，却使电容器的滤波效果发生了很大的改善。普通电容的引线电感对于电容的高频滤波的作用是有害的，而三端电容却巧妙地利用了引线电感，构成了一个T型低通滤波器，能够起到降低干扰的作用。
上图为片状三端子电容器的结构图。在芯片两端接地，夹住电介质，使贯通电极与接地电极交互层叠，从而形成类似于穿心电容器的结构。等效电路如图所示，贯通电极的电感与其在引线型三端子电容器中的情况一样，起到类似于T型滤波器的电感的作用，因此可减小残留电感的影响。
此外，由于接地端连接距离较短，因此该部分的电感也非常微小。并且，由于接地端连接两端，因此呈并联连接状态，电感也将降低了很多。
3 三端电容器强悍的性能
三端电容器介绍：
结构： 三端电容器通常有三个引脚，分别是正极（VCC）、负极（GND）和信号输出（OUT）。这种结构使得它可以在电路中作为耦合电容器或去耦电容器使用。
材料： 三端电容器一般采用陶瓷材料制成，常见的有X7R、X5R等。这些陶瓷材料具有稳定的温度特性和较高的介电常数，使得三端电容器在不同环境条件下都能提供可靠的性能。
容值范围： 三端电容器的容值范围较广，可以满足不同电路的需求，从几pF到数百μF都有。
首先，对对片状三端子电容器与片状二端子多层电容器的插入损耗特性进行比较。由于两种组件的电容量相同，因此在低频范围内特性相同。但是二端子电容器在频率超过10MHz后性能便开始下降，而三端子电容器则在超过100MHz后才会出现性能下降。所以，片状三端子电容器在一定程度的高频范围内都不会出现性能下降，因此它适用于需要去除高频干扰的case。
3.1 优点一：低ESL
三端子电容器的等效串联电感（ESL）更低，为了优化高频特性，电容器适合用于高速电子设备电源去耦的case。
3.2 优点二：有效减少元器件数量。
使用了低ESL电容器，可维持与2端子电容器相同功能，并极大减少元器件数量，这在寸土寸金的移动端PCB板来说极为重要。
使用片状三端子电容器优化旁路电容器
旁路电容器性能比较，这方面三端电容器性能也非常逆天
没有电容器
MLCC 0.22 X4
片状三端子电容器1ufx1
三端电容器具有独特的结构，包括两个贯通电极和两个接地电极。这种设计使得电流通过电容的距离较短，并且可以形成类似于穿心电容器的结构，具有更低的等效电感（ESL）和自谐振频率点，以及更好的高频衰减特性。
4. 相比传统的二端电容器，三端电容器具有以下优势：
更低的等效电感（ESL）：由于其独特的结构，三端电容器具有更低的等效电感，这使得它能够更好地抑制高频噪声。
更高的自谐振频率点：由于三端电容器的结构特点，其自谐振频率点更高，有效滤波的频带范围更宽泛。
更好的高频衰减特性：三端电容器的ESL较低，因此其高频衰减特性更好。
更少的电容数量：使用低ESL电容器，可维持与二端电容器相同的功能，同时得到更好的高频特性。
因此，三端电容器在高频电路设计中具有显著优势，适用于需要去除高频噪声干扰的场合。然而，为了充分利用三端电容器的优点，设计人员需要仔细选择适合的元件，并优化电路布局和布线。
-------------------------------------------------
补充
一般电容的应用场景如下：
1. 去耦电容：
应用实例：在电源电路中，连接到芯片的电源引脚附近放置一个去耦电容，以平滑电源波动并提供瞬态响应。
应用分析：通过去耦电容，可以有效地过滤电源线上的高频噪声，确保芯片工作时电源电压的稳定性。
2. 耦合电容：
应用实例：在放大器电路中，将信号源与放大器的输入引脚之间放置一个耦合电容，以阻止直流偏移。
应用分析：耦合电容允许交流信号通过，同时阻止直流偏移的传播，确保信号传输的纯净性。
3. 振荡电路中的电容：
应用实例：在振荡电路中，电容器与电感器一起用于生成振荡信号。
应用分析：电容器与电感器共同形成振荡回路，其频率由电容值和电感值决定，用于应用如射频发射、接收等。
4. 滤波电容：
应用实例：在电源滤波电路中，电容器用于去除电源中的高频噪声。
应用分析：电容器通过对高频信号的短路作用，使其绕过负载，确保负载端得到相对平滑的电源电压。
5. 定时电路：
应用实例：在定时电路中，电容器和电阻组成的RC电路可用于生成特定的时间常数。
应用分析：时间常数由电容器值和电阻值共同决定，用于产生延时或脉冲信号。
-------------------------------------------------
5. 总结：
三端电容器性能分析：
低ESR（等效串联电阻）：性能逆天的三端电容器通常具有非常低的ESR，这对于在高频应用中保持稳定性和响应速度至关重要。
低损耗：优秀的三端电容器通常具有低损耗特性，即在工作频率范围内能够保持较低的能量损耗。
高温稳定性：性能逆天的电容器能够在广泛的温度范围内保持稳定性，不会因温度变化而导致性能下降。
高电压容许：一些特殊应用可能需要电容器具有高电压容许特性，性能逆天的三端电容器通常在这方面也表现出色。
三端电容器应用：
耦合和去耦：在模拟和数字电路中，三端电容器常用于耦合和去耦，确保信号传输的质量和稳定性。
电源滤波：用于电源线上的滤波，平滑电源电压，减小电源噪声。
振荡电路：在振荡电路中，三端电容器用于调整振荡频率和维持振荡的稳定性。
滤波器：作为滤波器元件，用于去除信号中的杂散成分，保证输出信号的纯净性。
调谐电路：用于调谐电路，调整电路的工作频率。
