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PCB设计中去耦电容的放置技术

发布时间:2019/06/05 PCB电路设计 浏览次数:55

  电子是一家专业从事电子产品设计(版图布线设计)PCB设计公司,主要承接多层、高密度PCB设计图板业务。pcb板设计线路板成为“可控阻抗板”的关键是使所有线路的特性阻抗满足一个规定值,通常在25欧姆和70欧姆之间。在多层线路板中,传输线性能良好的关键是使它的特性阻抗在整条线路中保持恒定。凭借平均10年以上的工作经验,PCB设计团队能够熟练运用市场上主流的PCB设计软件,专业高效的沟通,确保PCB设计的进步,帮助您抓住市场上的第一个机会!接下来,我们介绍了PCB设计中去耦电容的放置技术。问:为什么去耦电容器放在附近?因为它有一个有效半径,所以它离得太远了。电容解耦的一个重要问题是电容的解耦半径。大多数PCB设计数据都会提到,电容应该尽可能靠近芯片。大多数PCB设计数据都是从减小电路电感的角度来讨论布局距离的。

  减小电感固然是一个重要的原因,但也有一个重要的原因,那就是电容去耦半径问题,这是大多数PCB设计数据没有提及的一个重要原因。如果电容放置在离芯片太远的地方,超过它的去耦半径,电容将失去它的去耦效果。了解去耦半径的最好方法是研究噪声源与电容补偿电流之间的相位关系。当芯片的电流需求发生变化时,在电源平面的一个很小的局部区域就会发生电压扰动。如果电容想要补偿这个电流(或电压),它必须首先感觉到电压扰动。由于
  信号在介质中传播需要一定的时间,所以从局部电压扰动到电容传感存在一定的时间延迟。pcb板设计线路板成为“可控阻抗板”的关键是使所有线路的特性阻抗满足一个规定值,通常在25欧姆和70欧姆之间。在多层线路板中,传输线性能良好的关键是使它的特性阻抗在整条线路中保持恒定。同样,电容器的补偿电流也需要一个延迟才能到达干扰区。因此,有必要引起噪声源与电容补偿电流之间的相位不一致。
  在自谐振频率与其自谐振频率相同的情况下,比电容对噪声补偿的效果最好,自谐振频率可以用来测量这种相位关系。当从干扰区到电容的距离达到时,补偿电流的相位与噪声源的相位相差180度,即相位完全反转。此时补偿电流不再有效,解耦效果无效,补偿能量不能及时传递。为了有效地传递补偿能量,噪声源与补偿电流之间的相位差应尽可能小,最好在同一相位上。距离越近,相位差越小,补偿能量传递越多。如果距离为0,则100%的补偿能量被转移到扰动区域。这就要求噪声源尽可能靠近电容,远远小于。在实践中,这种距离最好控制在!-[endif]之间,这是一个经验数据。
  例如:
  0.001uF陶瓷电容器,如果安装在电路板上的总寄生电感为1.6nH,则谐振频率为125.8 MHz,谐振周期为7.95ps。假设信号在电路板上以166ps的速度传播,波长为47.9英寸。电容去耦半径为47.950-0.958英寸,约为2.4千厘米。
  在这种情况下,电容只能补偿其周围2.4厘米范围内的电源噪声,即其去耦半径为2.4厘米。对于不同的电容,谐振频率不同,解耦半径也不同。对于大电容,由于它的谐振频率很低,对应的波长很长,所以解耦半径很大,这就是为什么我们不太注意在电路板上放置大电容的原因。

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