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旁路|去耦電容的考慮事項(xiàng)

時(shí)間:2009-06-22 15:44:33來源:網(wǎng)絡(luò) 作者:admin 點(diǎn)擊:

       在現(xiàn)在的數(shù)字設(shè)計(jì)中給電源去偶是標(biāo)準(zhǔn)的做法,但我們?cè)谶@里提到它是因?yàn)?a href=../ie_link.asp?gjc=電源>電源去偶在去除電源線噪聲方面的重要作用。電源的高頻噪聲幾乎對(duì)每個(gè)數(shù)字器件都造成了問題。這種噪聲通常是由地彈,輻射信號(hào),甚至是由數(shù)字器件本身所產(chǎn)生的。消除電源噪聲最簡單的方法是使用去耦電容把高頻噪聲引到地上去。理想的情況是,去耦電容為高頻噪音提供了一個(gè)低阻抗到地的路徑,因此能夠凈化電源供應(yīng)。應(yīng)用決定了如何選擇去偶電容。大多數(shù)設(shè)計(jì)都把表面貼電容放得盡可能的接近芯片電源管腳。這些電容的容值大到足夠可以為預(yù)計(jì)的電源噪聲提供一個(gè)低阻抗路徑。但去耦電容的一個(gè)普遍問題是,他們的特性往往不如理論上的電容理想。有如下幾個(gè)原因:
  1. 電容的封裝包含一定量的引線電感;

  2. 電容也包含一定量的等效串聯(lián)電阻( ESR ) ;

  3. 電源引腳和去耦電容之間的走線有一定量的串聯(lián)電感;

  4. 地引腳和接地平面之間的引線也有一定量的串聯(lián)電感。

  上面那些的問題累積結(jié)果如下:

  1. 電容器將在某個(gè)特定的頻率產(chǎn)生諧振而且當(dāng)頻率接近于諧振頻率時(shí)網(wǎng)絡(luò)的阻抗將大大改變;

  2. ESR將會(huì)對(duì)高頻噪聲去偶的低阻抗路徑產(chǎn)生不好的影響。

  數(shù)字設(shè)計(jì)者可以通過下面的方法來應(yīng)對(duì)這些影響:

  1.  器件VCC和GND引腳的電感越低越好。這通過使引腳在物理限制的范圍內(nèi)盡可能的寬和短得到;

  2.  選擇低ESR電容來改善電源的去偶。

  3.  選擇較小封裝尺寸的電容將會(huì)減少封裝電感。是否使用更小的封裝的電容取決于溫度變化對(duì)電容量的影響。在選擇一個(gè)電容器前,這些參數(shù)都需要驗(yàn)證是否符合設(shè)計(jì)要求;

  4.  最后一點(diǎn)問題是由于不注意而帶來。例如,使用Y5V電容來替換X7R電容時(shí),在相同的容量下Y5V的封裝較小,從而電感也較小,但要注意這是以在高溫下Y5V表現(xiàn)不佳為代價(jià)的。

  5.  還要進(jìn)一步要指出的是,大電容往往是用來在板級(jí)上提供大容量儲(chǔ)能的以及提供低頻的去耦的。這些電容器的分布得較為分散,而且通常是電解電容或是鉭電容。

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