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芯片电源引脚的电容选择

主要内容

参考如下

  • DC-100K 10uF以上钽电容或铝电解

  • 100K-10M 100nF(0.1uF)陶瓷电容

  • 10M-100M 10nF(0.01uF)陶瓷电容

  • 100M以上 1nF(0.001uF) 陶瓷电容和PCB的地平面与电源平面的电容

所以以后什么都不要放0.1uF在一些高速系统中,这些0的电容器.1uF电容根本不起作用。

其他知识

让我们先看看电容器。电容器的功能只是存储电荷。我们都知道在电源中添加电容滤波器,并在每个芯片的电源脚上放置0.1uF电容器去耦。等等,为什么我看到一些板芯片电源脚旁边的电容器是0.1uF的或者0.01uF是的,有什么要注意的吗?要理解这条路,我们必须了解电容器的实际特性。理想的电容器只是一个电荷存储器,即C。但而,实际制造的电容没有那么简单,我们常用的电容模型在分析电源完整性时如下图所示。

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图中ESR是电容串联等效电阻,ESL是电容串联等效电感,C是真正理想的电容。ESR和ESL是由电容的制造工艺和材料决定的,没法消除。那这两个东西对电路有什么影响。ESR影响电源的纹波,ESL影响电容器的滤波频率特性。

我们知道电容的容抗Zc=1/ω C,电感的感抗Zl=ω L,( ω =2π f),实际电容器的复阻抗为

Z=ESR jω L-1/jω C= ESR j2π f L-1/j2π f C

可以看出,当频率很低时,电容起作用,当频率高到一定程度时,电感的作用不容忽视。无论电感有多高,它都起着主导作用。电容器失去了滤波器的功能。所以请记住,电容器在高频时不是简单的电容器。实际电容器的滤波曲线如下图所示。

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见上图。我们想要的最好的滤波效果是在谷底部,也就是曲线凹的尖端。当这个尖端时,当我们的芯片时,滤波效果是好的IC内部逻辑门为10-50Mhz在执行范围内,芯片内部的干扰也在10-50Mhz,(如51单片机),仔细看上图曲线,0.1uF电容器(有两种,一种是插件,另一种是贴片)的底部刚好落在这个范围内,可以过滤掉这个频段的干扰。但是,当频率很高时(50-100Mhz),不是这样。这个时候0.1uF电容滤波效果不是0.01uF好了,以此类推,频率再高,选择的滤波电容量级也会变小,具体怎么参考?

参考地址https://mp.weixin.qq.com/s/9wfw4ejHtqyeCsWvQWapQg

标签: 电解插件电容

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