去藕电容在PCB板设计中的应用.pdf

总第卷第期电测与仪表
年第期
去耦电容在板设计中的应用
徐亮,阮江军,甘艳,莫付江,文武
武汉大学电气工程学院,武汉
摘要:在板设计中应充分考虑电磁兼容方面的问题,合理地使用去耦电容在板
防止电磁干扰中具有重要作用,本文就去耦电容的容量及其具体应用作了较为全面、详
细的叙述,同时还介绍了增强去耦电容效果的一些实用方法。
关键词:去耦电容; 板;电磁兼容
中图分类号: , 文献标识码: 文章编号: ( )
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概述
随着电子技术的发展,电子设备在各个方面的
应用越来越普及,对于电子设备的电磁兼容性要求寄生, ,
集成芯片
也越来越高,对电子设备的抗干扰能力也有了严格电源去耦电容
要求,而板设计在电子设备的电磁兼容性及抗
能力方面有着重要的作用。本文主要讨论的是在
板设计中如何合理地使用去耦电容的问题。
图加在电源端和接地端之间的去耦电容
去耦电容的作用
上供电线路的寄生阻抗有可能产生下述( ) 板的电源线存在寄生电阻、电容、电
三种电磁干扰,所以应采用去耦电容(如图)来防感,线路电感的反电动势又使集成片得到的电源电
止和减轻这些干扰的影响。压高于额定值。所以当集成片电源端子上电压振荡
( )门电路开关瞬间电流是跳跃式变化的,由的幅值超过数字逻辑元件的噪声容限时就会产生干
于集成片通过电源线与电源相连接,电源线的电感扰。
将会阻止电流的瞬态变化,从而影响集成片的响应去耦电容的充放电作用使集成片得到的供电电
速度。压比较平稳,减小了电压振荡现象;集成片可以就近
( )集成片的瞬态变化电流流过环路面积较大在各自的去耦电容上吸收或释放电流,不必通过电
的电源线路时,将会产生较为强烈的对外辐射噪源线从较远的电源中取得电流,因此不会影响集成
声。且由于各集成片很可能会流经相同的线路,相片的速度;同时去耦电容为集成片的瞬态变化电流
互之间存在较大的公共阻抗,从而产生了较严重的提供了各自就近的高强通道,从而大大减小了向外
共阻抗耦合干扰。的辐射噪声且相互之间没有公共阻抗,因此抑制了
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共阻抗耦合。在一定的引线电感,这些电感与电容将产生串联谐
由于去耦电容在高频时的阻抗将会减小到其自振。
谐振频率(具体计算方法如下面内容所述),因而可在谐振频率点处阻抗最小,其为高频电流所
以有效地去除信号线中的高频噪声,同时相对低频提供的通道阻抗最小,所以去耦效果最佳。所以谐振
来说对能量没有影响,所以可在每一个集成片的电频率将是使用去耦电容时应首要考虑的问题。计算
源地脚之间加一个大小合适的去耦电容。在选择去引线电感的公式为
耦电容类型时,应考虑那些低电感的高频电容,例如
高频性能较好的多层陶瓷电容或独石电容。
去耦电容的容量( )
从上述三种作用出发可得到去耦电容容量必须式中———导线的长度;
满足下列条件: ———导线的半径。
( )集成片与去耦电容两端电压差必须小一般实际使用电容的引线电感约为每英寸
于噪声容限,同时每个过孔约有到的电感,由
( ) ( )
式中———门电路开启时所需暂态电流幅值; 即得理论上的谐振频率。具体使用的去耦电容