为什么最小的旁路电容要放在离IC最近的地方?

电器工程 电容器 解耦 旁路
2022-01-23 16:13:03

我已经找到并阅读了许多关于旁路电容器的论文,但我仍然在努力解决一件事。假设我有一个 IC,我放置了 3 个旁路电容器(例如 10µ、1µ 和 100n)。我熟悉最小的应该放在最近的想法,但我仍然不确定为什么。从论文中我发现了这两个原因:

  1. 最小的电容更快;因此,他们可以做出最快的反应。
  2. 最小电容器的目标是“过滤”更高频率的噪声。(这个是我挣扎的那个。)

从我所读到的,将最小的位置放在最近的原因是,高频比较小的频率更受迹线长度的影响。有人可以向我解释这部分吗?

编辑:
当我考虑基于频率的典型电容器阻抗图(V 形图)时,这是否意味着最低阻抗点将是由于 LONG 走线的电感向左移动,因此不会过滤高频?

3个回答

因为电感阻抗随频率增加而增加$$Z=j\cdot2\cdot\pi\cdot f\cdot L$$您需要具有最低电感(=最短迹线)才能进行最高频率滤波。

走线是寄生电感、铜增加电感的原因,它可以用下面的公式计算,或者你可以找到一个PCB 走线计算器

然后,您可以将计算出的铜电感值插入 RLC 计算器并找到滤波器极点

另一个因素是走线的电阻很小,但它对滤波器极点的影响不如电感那么大,因为它太小了。

铜的电感(对于大约 8mil 宽和短的小走线通常以 nH 为单位)与电容器形成一个滤波器,这将导致谐振并阻止来自电容器的电流源,这发生在高频下,但 IC 运行在100MHz 或 GHZ 可能是个问题。

比计算更容易的事情是不计算滤波器极点,只需将最小值的电容放在 IC 附近即可。

在此处输入图像描述
资料来源:https ://www.eetimes.com/power-tip-56-estimate-pwb-interconnect-inductance/#

在此处输入图像描述直流电源突然施加到 IV 上,这会产生尖峰,这是高频信号,这可能会损坏 IV。为了保护 IC 免受尖峰的影响,我们连接了将尖峰旁路接地的电容器。