使用微控制器时，建议在电源引脚和地之间放置滤波/去耦电容。我理解这个实现的目的，即电容器两端的电压不能瞬间改变，但是单一电容器和低通滤波器之间的显着区别是什么？
These are not calculated values; I inserted this just as an illustration.
例如，如果我想为我的 ADC 参考电压提供一个干净的电源来比较输入电压，我可以实现一个低通滤波器来抑制高频波动，或者简单地插入一个适当大小的电容器。
我的直接想法是单个电容器的初始电流需求可能会暂时超过 MCU 的最大额定值，但使用电阻器时，该电流会受到限制。使用 LPF（带有电阻器）是否可以设计成滤波器的输出阻抗无限大而不会加载 ADC？同样，单独的电容器可以提供足够的电压滤波，但它不会导致低输出阻抗吗？
每种过滤实现的优缺点是什么，设计师何时应该使用其中一种？
还有其他想法吗？
靠近电源引脚的电容不是为了保护器件免受噪声影响，而是为了防止器件在逻辑开关导致电源电流快速变化时产生噪声。理想情况下，上限将提供更多电流的瞬时需求，而不会一直增加返回电源的电流。
电路 PSU 侧的阻抗之和——PSU 的内部阻抗加上迹线或平面的电感、电阻和电容——足以在电容的输入侧提供一些低通滤波。我认为电容是一个微型电源，可以响应数MHz范围内的带宽需求。为整个电路供电的较大稳压器反应太慢，并且电容是替代或绕过（或解耦）PSU 的临时电源。将帽靠近芯片上的电源引脚放置可以最大限度地减少会减慢响应的电阻和电感。
CMOS 部件在切换状态时会消耗大部分功率。对于微处理器而言，这意味着在时钟边沿上，电流消耗处于很小的快速尖峰中。由于每条指令使用不同的内部电路组合，尖峰的大小与时钟一样快。想象一下用于检查寄存器是否为零与从 RAM 中获取数据的电路。所需功率随时钟频率波动。电流变化越大，上限越大。对于我们大多数人来说，计算合适的尺寸是一个估计问题，0.1uF 陶瓷帽非常普遍，成本非常低。电容器结构以及随温度的变化也是一个问题。有些可以比其他响应更快，有些在商业温度范围内变化 80%。
它们也被称为旁路电容，因为： 1) 它们可以将高频 PSU 噪声“旁路”（短路）到地。2) 它们可以“绕过”PSU 并响应高频电源需求。
也称为“去耦电容”，这是高频的更准确术语，因为它们“去耦”了部件和 PSU 之间的功率需求。
简短的回答：
当 MCU 功耗快速变化时，单独使用电容器即可提供电力。RC 滤波器用于阻止不需要的高频信号。
龙回答：
两种不同的电路用于不同的目的。正如您所说，电容器两端的电压不能立即改变。
我确定你知道
由于功率等于电压 * 电流 (P = VI) 并且电压必须是恒定的，因此功率的任何变化都表现为电流的变化。
对于带有稳压器和 MCU 的假设设计：
假设我们删除 C2：
（对于不同的示意图，我还没有为该示意图站点设置帐户，我需要继续重绘它）
如果为 MCU 供电的稳压器是完美的，并且没有寄生电感或走线电阻，则 MCU 将吸收不同量的电流，并且稳压器不会降低或提高其电压。不幸的是，在现实世界中，电路板看起来更像这样：
（快速说明：在这种情况下，可以将电感器视为高频电阻器）
由于电路板的寄生电感、走线电阻以及稳压器无法立即响应电流变化的事实，电压会随着 MCU 分别吸收更多或更少的电流而下降和上升。
作为参考，这里是 LM7805 数据表中的图表
这显示了随着负载的增加和减少，LM7805 稳压输出电压的有限响应时间（底线中的三角形下降和驼峰）。如果调节器是完美的，那么当电流相对快速地增加或减少时，“电压偏差”就不会上升或下降。
我知道电感器起初使用起来可能有点混乱，所以为了简单起见，您可以用一个电阻器替换上面示意图中的电感器，然后将两个电阻器加在一起，您的稳压器和 MCU 之间就有一个电阻器。这很糟糕，因为 V=IR 并且 MCU 消耗的电流越大，电阻上的电压降就越大。（当我谈论 RC 滤波器时，我将在下面详细解释这个电阻器的作用。
回到原来的设计。旁路电容器尽可能靠近 MCU 放置，这样电路板上的所有电感和电阻以及稳压器无法立即响应的事实都不会影响 MCU 上的电压电平。
对于您的第二个 (RC) 电路
不应添加电阻以绕过 MCU 的原因是因为电阻两端的电压与流经它的电流有关。这很重要，因为如果 MCU 在 5V 下运行并消耗 10mA 静态电流（不做任何操作），那么该电阻器上的电压降为：
R * 10mA = Vdrop
因此，如果您有一个 50 欧姆的电阻器，您会降低 0.5V，这可能会重置您的 MCU。
低通滤波器（例如您在那里绘制的 RC 滤波器）不适合供电，但可用于滤除信号的高频分量。
这对于使用 ADC 读取的信号非常有用，因为 ADC 只能以特定速率进行采样，因此如果信号以大于高频信号的速率变化（实际上是奈奎斯特定理的 1/2） ) 将显示为随机噪声，因此最好使用 RC 滤波器将其移除。
例如，假设您有一个采样率为 10Khz 的 ADC
并且您想读取仅以 1KHz 的速率变化的模拟传感器，那么您可以设置 RC 滤波器以滤除大于 5Khz 的信号（您可能不想以 1Khz 开始过滤，因为 RC 滤波器的频率很小低于其设计过滤频率的衰减量。
因此，要设计一个 RC 滤波器来实现这一点，您可以使用以下电阻：
330 欧姆和 0.1uF 的电容
如果您需要解决任何其他频率的问题，这是一个很棒的计算器：
我希望我能保持足够的主题来回答你的问题。
不同之处在于，仅放置电容器取决于电源阻抗和芯片电源阻抗，以构成低通滤波器的其余部分。也就是说，这两个实例都创建了一个 LPF，显式电阻器只是用于调整它。
你说的对。这是解耦技术，我们必须遵循制造商的建议。典型的去耦包括：
--> 离芯片不超过5cm的大电解电容（10~100μF）。该电容器的目的是“本地”提供瞬时电流要求，避免从主电源路径及其阻抗中获取该功率。o 这是一个低 ESR 电容器。--> 一个更小的电容 (0.01 μF – 0.1 μF) 尽可能靠近 IC 的电源引脚，以驱动 IC 中的高频元件。两个电容器都应连接到 PCB 上的大面积接地以最小化电感。--> 与 IC 的 Vcc 引脚串联的铁氧体床，以减少进出该 IC 的 EMI。
您可以判断，以上是线性和数字 IC 的一般技术。但是你画的 RC 滤波器，它专用于数字 IC 去耦。由于走线阻抗，数字门状态的变化会导致 PS 电压波动。使用 RC 或 LC 拓扑可将高频噪声降至最低。在 LC 滤波器中，噪声出现在线圈上，而不是在芯片中或通过电源电路。它提供了非常有效的滤波，但它的谐振频率可能会辐射 EMI。可以使用铁氧体床代替电感器。
您提到的 RC 滤波器将噪声转换为热量，从而消散。缺点是电阻器在提供的电压中引入了电压降。另一方面，RC 滤波器更便宜。有时您可以找到绕线电阻而不是电感
以上由 Silicon Labs 和 Analog Devices 推荐
