选定的电容器应该放在哪里。首先看一个非常生动的动图,直观地体验一个电容器放置位置的不同作用。不懂这张照片的学生在家里呆了三天。
这张动图实际上传达了以下信息: 1. 将104放置在电源管脚上.1μF)电容能有效抑制电源上的噪声,即能去耦电源噪声; 2. 3. 即使同一材料的电容量减少到1/10,去耦效果也不会有明显变化。对于高频去耦装置,容量为0.01μF、0.1μF、1μF效果差别不大; 4. 相同的容值,贴片(SMD)封装电容比穿孔电容更有效,因为穿孔电容的管脚等效电感大得多,影响去耦效果; 5. 一方面,电源平面和地平面的使用可以缩短三点一线的路径,两个平面相当于一个大电容,也起到去耦的作用
让我们来看看一个实用的典型电路 - ADXL345是一个加速度计传感器芯片,有两个相对开放的电源管脚(Pin 1和Pin 6)在原理图中使用三个去耦电容来帮助降低传感器电压上的噪音 - 两个0.1μF陶瓷电容和10μF钽电解共同完成去耦功能。
再看最后一个PCB板 - 板材密度不高,速度不快,只需要2层板,没有特殊的地平面,在 其实。 这是通过将电容器尽可能靠近电源引脚,并使用尽可能短的现的。 理想情况下,如果使用4层以上的板,有特殊的地平面和电源平面,可以通过孔(via)将设备上的地面和电源连接到相应的地面和电源平面: 总结使用去耦电容器的要点: · 除非特别说明,否则通常可以为每个电源引脚提供0.1μF最好是0805或更小的陶瓷电容(我更喜欢)的,占空间小,性能还好), · 将高频陶瓷电容器尽可能靠近电源引脚,并使用短线和穿孔来最大限度地减少寄生电感和电阻。大型低频旁路电容器的位置不是很关键,但这些 电源的去耦电容均匀分布在周围,靠近相应的电源管脚,容量小的电容最靠近管脚,容量大的距离相对较远。 · 如果需要补偿电源的长期偏差,需要大量存储电荷,需要每个电荷IC增加一个更大的电容,例如47μF; · 如果设计包含高频或特别敏感的电路,可以使用模拟工具分析旁路网络AC响应(可能很难找到ESR和ESL的数据参数,特别是考虑到电容的ESR频率变化也很大 - 尽量做到最好),还要考虑多个电容并联,计入电源平面、地平面等的综合效果。 · 电源和地平面的去耦是通过电源和地平面之间形成电容来去耦高频噪声的。电源与地平面之间的距离应尽量减小。对于高速电路,一般内层会有完整的电源和地平面,然后去耦电容和IC电源和地引脚直接过孔via打电源和地平面,不需要用导线连接。
在上图左侧,电源引脚与接地连接较短(直接通过孔连接到内部地平面)是最有效的配置;上图右侧,PCB线路中的额外电感和电阻会降低去耦方案的有效性,增加封闭环路可能会引起干扰。
下图显示了去耦电容器通过孔与地连接的方法。从最左边的效果最差到最右边的效果最好,当然,具体的方法取决于其他一些因素,经过综合考虑后做出折衷。