PCB技術(shù)：電源與地之間接電容的原因分析

pcb技術(shù)：電源與地之間接電容的原因

1、電源與地之間接電容的原因有兩個(gè)作用，儲能和旁路儲能：電路的耗電有時(shí)候大，有時(shí)候小，當(dāng)耗電突然增大的時(shí)候如果沒有電容，電源電壓會被拉低，產(chǎn)生噪聲，振鈴，嚴(yán)重會導(dǎo)致CPU重啟，這時(shí)候大容量的電容可以暫時(shí)把儲存的電能釋放出來，穩(wěn)定電源電壓，就像河流和水庫的關(guān)系旁路：電路電流很多時(shí)候有脈動(dòng)，例如數(shù)字電路的同步頻率，會造成電源電壓的脈動(dòng)，這是一種交流噪聲，小容量的無極電容可以把這種噪聲旁路到地（電容可以通交流，阻直流，小容量電容通頻帶比大電容高得多），也是為了提高穩(wěn)定性

2、電源濾波

電容的容量=介電常數(shù)*面積/距離=ε*S/d，通常ε、d 不易改動(dòng)，只能改動(dòng)S來改變電容量。當(dāng)電容很大時(shí)，S必然大，為了減小體積，不得不用卷疊的方式，但卷疊必然增加電感量（盡管對稱雙繞）。As you know 電容實(shí)際是R、L、C的組合，如此，大電容相對電感量L也大。例如：用2200uF電容波時(shí)，對于低頻50Hz是很好的，但是對于高頻（K、MHz）來說，一點(diǎn)用也沒有，因?yàn)長太大。所以高手很講究電源的濾波，會采用大、中、小三種電容，分別針對低、中、高頻來濾波。常用以下組合：2200/47 /0.1uF220/4.7/0.1uF1nf、0.1u和4.7uf。

1、高頻濾波電容的配置

A.小于10個(gè)輸出的小規(guī)模集成電路，工作頻率≤50MHz時(shí)，至少配接一個(gè)0.1μf的濾波電容。工作頻率≥50MHz時(shí)，每個(gè)電源引腳配接一個(gè)0.1μf的濾波電容。

B.對于中大規(guī)模集成電路，每個(gè)電源引腳配接一個(gè)0.1μf的濾波電容。對電源引腳冗余量較大的電路也可按輸出引腳的個(gè)數(shù)計(jì)算配接電容的個(gè)數(shù)，每5個(gè)輸出配接一個(gè)0.1μf濾波電容

C.對無有源器件的區(qū)域，每6cm2至少配接一個(gè)0.1μf。

D.對于超高頻電路，每個(gè)電源引腳配接一個(gè)1000pf的濾波電容。對電源引腳冗余量較大的電路也可按輸出引腳的個(gè)數(shù)計(jì)算配接電容的個(gè)數(shù)，每5個(gè)輸出配接一個(gè)1000pf濾波電容。

E.專用電路可參照應(yīng)用手冊推薦的濾波電容配置。

F.對于有多種電源存在的電路或區(qū)域，應(yīng)對每種電源分別按1、2和3條配接濾波電容。

G.高頻濾波電容應(yīng)盡可能靠近IC電路的電源引腳處。

濾波電容焊盤至連接盤的連線應(yīng)采用0.3mm的粗線連接，互連長度應(yīng)≤1.27mm

2.低頻濾波電容的配置

A.每5只高頻濾波電容至少配接一只10μf低頻的濾波電容；

B.每5只10μf至少配接兩只47μf低頻的濾波電容；

TC.每100cm2范圍內(nèi)，至少配接1只220μf或470μf低頻濾波電容；

D.每個(gè)模塊電源出口周圍應(yīng)至少配置2只220μf或470μf電容， 如空間允許，應(yīng)適當(dāng)增加電容的配置數(shù)量 ；

E.低頻的濾波電容應(yīng)圍繞被濾波的電路均勻放置。

原理圖中是為了好看才畫在一起 的.PCB中應(yīng)該畫在芯片電源管腳處。盡量靠近芯片。原理圖上一大堆，到PCB上就要分配給相應(yīng)的IC和電源入口。

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