今天,咱们聊聊PCB布局布线技巧之去耦和层电容
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有时我们会忽略使用去耦的目的,仅仅在电路板上分散大小不同的许多电容,使较低阻抗电源连接到地。但问题依旧:需要多少电容?许多相关文献表明,必须使用大小不同的许多电容来降低功率传输系统(PDS)的阻抗,但这并不完全正确。相反,仅需选择正确大小和正确种类的电容就能降低PDS阻抗。
举个栗子
考虑设计一个10 mΩ参考层,如图1所示。如红色曲线所示,系统电路板上使用许多不同值的电容,0.001 μF、0.01 μF、0.1 μF等等。这当然可以降低500 MHz频率范围内的阻抗,但是,请看绿色曲线,同样的设计仅使用0.1 μF和10 μF电容。这证明,如果使用正确的电容,则不需要如此多的电容。这也有助于节省空间和物料(BOM)成本。
图1. 电容示例
注意,并非所有电容“生而平等”,即使同一供应商,工艺、尺寸和样式也有差别。如果未使用正确的电容,不论是多个电容还是几个不同类型,都会给PDS带来反作用。结果可能是形成电感环路。电容放置不当或者使用不同工艺和型号的电容(因而对系统内的频率做出不同响应),彼此之间可能会发生谐振,见图2。
图2. 谐振电容
所以,了解系统所用电容类型的频率响应很重要。随便选用电容,会让设计低阻抗PDS系统的努力付之东流。
图3. 高频层电容示例
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