對(duì)于噪聲敏感的IC電路,為了達(dá)到更好的濾波效果,通常會(huì)選擇使用多個(gè)不同容值的電容并聯(lián)方式,以實(shí)現(xiàn)更寬的濾波頻率,如在IC電源輸入端用1μF、100nF和10nF并聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)更好的濾波效果。那現(xiàn)在問(wèn)題來(lái)了,這幾個(gè)不同規(guī)格的電容在PCB布局時(shí)該怎么擺,電源路徑是先經(jīng)大電容然后到小電容再進(jìn)入IC,還是先經(jīng)過(guò)小電容再經(jīng)過(guò)大電容然后輸入IC。
我們知道,在實(shí)際應(yīng)用中,電容不僅僅是理想的電容C,還具有等效串聯(lián)電阻ESR及等效串聯(lián)電感ESL,如下圖所示為實(shí)際的電容器的簡(jiǎn)化模型:
在高速電路中使用電容需要關(guān)注一個(gè)重要的特性指標(biāo)為電容器的自諧振頻率,電容自諧振頻率公式表示為:
自諧振頻率點(diǎn)是區(qū)分電容器是容性還是感性的分界點(diǎn),低于諧振頻率時(shí)電容表現(xiàn)為電容特性,高于諧振頻率是電容表現(xiàn)為電感特性,只有在自諧振頻率點(diǎn)附近電容阻抗較低,因此,實(shí)際去耦電容都有一定的工作頻率范圍,只有在其自諧振頻率點(diǎn)附近頻段內(nèi),電容才具有很好的去耦作用,使用電容器進(jìn)行電源去耦時(shí)需要特別注意這一點(diǎn)。
電容的特性阻抗可表示為:
可見(jiàn)大電容(1uF)的自諧振點(diǎn)低于小電容(10nF),相應(yīng)的,大電容對(duì)安裝的PCB電路板上產(chǎn)生的寄生等效串聯(lián)電感ESL的敏感度小于小電容。
所以,小電容應(yīng)該盡量靠近IC的電源引腳擺放,大電容的擺放位置相對(duì)寬松一些,但都應(yīng)該盡量靠近IC擺放,不能離IC距離太遠(yuǎn),超過(guò)其去耦半徑,便會(huì)失去去耦作用。正確方法和錯(cuò)誤方法如下圖:
整體電路示意如下:
以上方式供大家參考。
文章來(lái)源:電子匯
審核編輯 黃宇
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