将去耦电容直接连接到接地层

电器工程 电容器 地面 解耦
2022-01-28 16:07:25

我一直认为,如果 IC 接地到地平面,则将去耦电容连接到一侧的 VDD 并直接连接到另一侧的地平面是可以接受的,如下所示:

这是错的吗?

然而,据我了解,这个来自互联网深处的拼写不佳的指南告诉我我一直都错了,正确的方法是从 IC 接地引脚到电容器,然后连接到接地层:

这是正确的吗?

我相信我使用的是 d),这在某种程度上是错误的。任何更有经验的人可以对这个主题有所了解,其中哪一种是首选方法?谢谢你。

2个回答

这与电流流动的方向有关,它有多难以及会导致什么。

例如,d 发生的情况是,来自 uC 的开关噪声会产生合理的电流尖峰。这些电流直接注入接地层及其一组电容和电感。在某个阶段,去耦电容会部分补偿能量,但为时已晚。尖峰已经在接地域中,电流可能会沿着接地平面引起运行尖峰或振荡,因为它不仅仅是一块金属板。它内部有一组非常困难的数学方程式,涉及其自身对其他铜区域的电感和电容。

诚然,地平面上的实际环并不容易实现,尤其是在一个小环的情况下,但最好有一个不太可能发生的妖怪,而不是每天假设所有的阳光。

您希望所有噪声尖峰始终先看到电容器,然后再在两条轨道上看到其他任何东西,因此您知道它更喜欢从电容器而不是电源层获取能量,并将其噪声直接注入系统的其余部分。

编辑:

使用 D 有(有限的)原因。在您的第一张照片的情况下,可能是一个。如果您的组件需要很长的迹线才能直接看到盖子,那么通往平面的通孔可能是两个弊端中的较小者。较长的走线会夹断 uC/complex 芯片可用的开关电流。如果您碰巧在基板下方运行它(尽管可能很少见),它可能会使用这些电流将噪声产生回芯片中。但一般而言,芯片首先在两条迹线上看到电容的规则是一个很好的规则,并且大多数 uC/uP/FPGA 类型的设备都有它们的引脚,因此这可以通过非常短的迹线实现。ATTiny 和 PIC 类型系列的某些部分被排除在外,但是你想要一个 $ 什么?

虽然,您可以看到 Tiny261 系列有很多 AD,并且还选择将两个域的电源引脚并排放置。巧合?

这完全取决于特定的组件开关特性和特定的 PCB。对于大多数设计来说,这根本不重要。对于开关频率非常高的重要设计,您应该了解为什么还要使用去耦电容器。一旦时钟沿出现,内部的许多晶体管同时切换,并且它们都需要VDD电源保持稳定才能正常工作,否则它们的输出将无法正常工作。而且由于它们实际上都在驱动其他晶体管栅极,因此初始电流非常高。所以电流脉冲来自去耦电容。如果它与 IC 引脚之间的走线电感很高,将无法提供足够的电流。顺便说一句,这就是为什么有时您需要 0201 电容 - 较小的外壳具有较小的电感。现在,通孔通常具有比几毫米迹线更低的电感。如果没有太多孔,平面的电感几乎为零。