從去耦半徑出發(fā)，通過去耦半徑的計算，讓大家直觀的看到我們常見的電容的“有效范圍”問題。

本節(jié)：討論濾波電容的位置與PDN阻抗的關(guān)系，提出“全局電容”與“局部電容”的概念。能看到當電容呈現(xiàn)“全局特性”的時候，電容的位置其實沒有想象中那么重要。

啟后：多層板設(shè)計的時候，電容傾向于呈現(xiàn)“全局特性”，“電源加磁珠”的設(shè)計方法，會影響電容在全局范圍內(nèi)起作用。同時電源種類太多，還會帶來其他設(shè)計問題。

通過上一篇文章，我們知道平常“耳熟能詳”的電容去耦半徑理論，對PCB設(shè)計其實沒有什么指導(dǎo)意義。0.1uf的電容去耦半徑足夠大，設(shè)計中參考這個值沒有用處，工程師還是會“盡量”把0.1uf電容靠近芯片的電源管教放置。PCB設(shè)計師需要更有效的理論來指導(dǎo)電容的布局設(shè)計。

既然簡單的用四分之一波長理論推算的電容去耦半徑不起作用，那么電容放置得離芯片電源管腳比較遠，還會有哪些影響呢？很多人都答對了，影響安裝電感。

在上一個專題的第四篇文章里面，已經(jīng)討論過電容安裝電感的估算。這一次，我們來更詳細的看看安裝電感。從圖1能看到，安裝電感可以簡單分為L above和 L below。

圖1

在這里引入兩個概念：Labove 、Lbelow （電容和IC下面的電流回路大小不一定一樣，但在這里分析的時候，假定大小等同）

總電感：LTotal= 2Labove+Lbelow

Labove包括電容的ESL和Fan out帶來的電感，我們會另外專題討論電容的Fan out問題。至于L below就更多收到電容位置的影響。簡單來說，電容離芯片電源管腳越遠，L below圍成的面積就越大，相應(yīng)的安裝電感就越大。

更具體點，Lbelow主要是兩個過孔的自感和互感，當電容的位置離IC器件更近時，如圖2所示，Lbelow的互感增大，因互感的作用與自感的作用相反，導(dǎo)致其整體電感減小，充放電速率更快

圖2

可以列出一堆公式來推導(dǎo)這個互感乃至L below，但這個不是高速先生的風(fēng)格。

其實從圖1可以簡單看出，G和P之間的距離對L below影響很大，G和P之間的距離越近，L below對應(yīng)的陰影區(qū)域面積就越小。而L below越小，也就意味這電容可以放得越遠，換句話說，電容的有效濾波范圍更大。電容也就更加傾向于呈現(xiàn)“全局”特性。

下一節(jié)我們還會通過一個直觀的仿真，讓大家看到平面距離與安裝電感的關(guān)系，以及為什么說在新的設(shè)計條件下，電容會呈現(xiàn)全局特性。

圖3是一個簡單的總結(jié)，更具體的分析，請聽下回分解。

圖3

編輯：hfy