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容值

去耦电容的选择、容值计算和布局布线(二)

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<strong>电容的安装方法 </strong>

<strong>电容的摆放</strong>

对于电容的安装,首先要提到的就是安装距离。容值最小的电容,有最高的谐振频率,去耦半径最小,因此放在最靠近芯片的位置。容值稍大些的可以距离稍 远,最外层放置容值最大的。但是,所有对该芯片去耦的电容都尽量靠近芯片。另外的一个原因是:如果去耦电容离IC电源引脚较远,则布线阻抗将减小去耦电容 的效力。 还有一点要注意,在放置时,最好均匀分布在芯片的四周,对每一个容值等级都要这样。通常芯片在设计的时候就考虑到了电源和地引脚的排列位置,一般都 是均匀分布在芯片的四个边上的。因此,电压扰动在芯片的四周都存在,去耦也必须对整个芯片所在区域均匀去耦。

<strong>电容的安装 </strong>

在安装电容时,要从焊盘拉出一小段引出线,然后通过过孔和电源平面连接,接地端也是同样。放置过孔的基本原则就是让这一环路面积最小,进而使总的寄 生电感最小。图16显示了几种过孔放置方法。

去耦电容的选择、容值计算和布局布线(一)

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有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件,以减少开关噪声在板上的传播,和将噪声引导到地。

<strong>去耦电容的容值计算 </strong>

去耦的初衷是:不论IC对电流波动的规定和要求如何都要使电压限值维持在规定的允许误差范围之内。 使用表达式:

<center> C⊿U=I⊿t </center>

由此可计算出一个IC所要求的去耦电容的电容量C。
⊿U是实际电源总线电压所允许的降低,单位为V。
I是以A(安培)为单位的最大要求电流;
⊿t是这个要求所维持的时间。

去耦电容容值计算方法: 推荐使用远大于1/m乘以等效开路电容的电容值。

此处m是在IC的电源插针上所允许的电源总线电压变化的最大百分数,一般IC的数据手册都会给出具体的参数值。
等效开路电容定义为:

<center>C=P/(fU^2) 式中:</center>

P——IC所耗散的总瓦数;
U——IC的最大DC供电电压;
f——IC的时钟频率。