PCB设计中去耦电容的选用

2023-11-24 13:51:08 浏览数 (1)

去耦(Decoupling):

用于降低不同部分之间的相互影响。主要目的是防止一个子系统对另一个子系统产生干扰。在电源系统中,使用去耦电容实现。

作用

  1. 提供瞬态电流支持,当需要瞬间较大电流时,去耦电容快速释放存储电荷,防止电压下降。
  2. 抑制高频噪声,吸收高频噪声,防止传播到电源线路中。

滤波(Filtering):

从电源中滤除或减小某一范围内的频率成分,通常使用电容和电感实现。

作用

  1. 消除减小噪声,通过滤波电路去除。
  2. 平滑直流电压,去除高频和低频波动。

一般情况电源设计中去耦和滤波需要同时考虑

去耦的实质简单解释是:把输出信号中高频成分滤除。

去耦电容作用是满足驱动电路电流变化避免相互耦合干扰。

去耦电容一般为10uF或更大,因为有去耦半径的存在,所以需要就近摆放。

去耦半径:考察噪声源和电容补偿电流的相位关系。当芯片对电流要求发生变化,在局部产生电压扰动,电容要补偿这一扰动必须去感知扰动。因为信号在介质中传播需要一定时间,因此发生扰动到感知扰动将会产生时间上的延迟,同样电容的补偿到达扰动区域也需要时间。这样造成的噪声和补偿之间的相位不一致。所以由此得出:距离越近,相位差越小,补偿能量传递越多。

一般这个距离控制在:λ/40~λ/50之间。所以在有效范文内,去耦电容一定要就近摆放。

去耦电容在IC旁应用去耦电容在IC旁应用

电容容值选择:

频率范围 Hz

电容取值

100K

10uF钽电容

100K ~ 10M

0.1uF瓷片电容

10M ~ 100M

0.01uF瓷片电容

100M以上

0.001uF瓷片电容

PCB

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