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分享一些有关去耦电容选择和旁路电容布局考虑的一些看法

2020-7-15 10:00:00  728 smt 电容
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  在实际的设计生产中经常会有去电容如何选择和旁路电容如何布局等问题困扰着我们,在这里给大家分享一些我在网上看到的解答。

去耦和旁路电容的选择

  由于存在自谐频率(SRF),现实中电容的有效频率范围是有限的。可以从制造商处获得SRF,但有时候必须通过直接测量进行特征分析。SRF以上时,电容呈现感性,因此不具备去耦或旁路功能。如果需要宽带去耦,标准做法是使用多个(电容值)增大的电容,全部并联。小电容的SRF一般较大(例如,0.2pF、0402 SMT封装电容的SRF = 14GHz),大电容的SRF一般较小(例如,相同封装2pF电容的SRF =4GHz)。表2所列为典型配置。
表2.电容的有效频率范围
         
电容
   
   
封装
   
   
SRF
   
   
有效频率范围*
   
  
超高范围
  
  
20pF
  
  
0402
  
  
2.5GHz
  
  
800MHz至2.5GHz
  
  
极高范围
  
  
100pF
  
  
0402
  
  
800MHz
  
  
250MHz至800MHz
  
  
高范围
  
  
1000pF
  
  
0402
  
  
250MHz
  
  
50MHz至250MHz
  
  
中等范围
  
  
1µF
  
  
0402
  
  
60MHz
  
  
100kHz至60MHz
  
  
低范围
  
  
10µF
  
  
0603
  
  
600kHz
  
  
10kHz至600kHz
  
*有效频率范围的低端定义为低于5Ω容抗。

旁路电容布局考虑事项

  由于电源线必须为交流地,最大程度减小交流地回路的寄生电感非常重要。元件布局或摆放方向可能会引起寄生电感,例如去耦电容的地方向。旁路电容有两种摆放方法,分别如图所示:
图10.-该配置下,旁路电容和相关过孔的总占位面积最小.gif 图11.-该配置要求较大的PCB面积.gif
  这种配置下,将顶层上的VCC焊盘连接至内层电源区域(层)的过孔可能妨碍交流地电流回路,强制形成较长的回路,造成寄生电感较高。流入VCC引脚的任何交流电流都通过旁路电容,到达其接地侧,然后返回至内接地层。这种配置下,旁路电容和相关过孔的总占位面积最小。
  另外一种配置下,交流地回路不受电源区域过孔的限制。一般而言,这种配置要求的PCB面积稍大。

王栋春 2020-7-15 13:04:04
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