过孔和芯片之间的旁路电容?

电器工程 pcb设计 旁路电容
2022-01-30 15:15:34

Decoupling caps, PCB layout中,介绍了三种放置旁路帽的变体:

放置

在评论中,提到 C19 是最差的方法,C18 稍微好一点,C13 是最好的方法,这有点与我的理解相反,所以我想澄清一下。

我希望 C19 布局接近最佳:

  • 电容器串联放置在通孔到电源层之间,因此可以最佳地滤除高频分量
  • 过孔相距不太远

我可能会在电容器和通孔之间使用更宽的走线(Altera 的AN574建议这样做)。

C13 离 IC 更近一点,但过孔位于连接的远端,所以我预计高频下的行为会更差(可能太高而无所谓,但是......)

C18布局最差:

  • 过孔相距很远,增加了电感阻抗
  • 循环相当大
  • 与具有高频纹波的 C13 相同的问题

我的分析哪里出了问题?

2个回答

EMC 正确的方法是 C19,因为 IC 产生的高频纹波通过 C19 焊盘路由,因此被过滤。

记住共振频率。如果在 >300MHz 时产生噪声,则“经典”100nF 0603(1608 公制)X7R 电容器太大,因为它的谐振频率约为 20MHz,并且在大于该频率的频率上它开始像电感器一样工作。这里需要一个 1nF 或 100pF 的电容器。

要模拟,您可以使用 REDEXPERTSimSurfing电容器的尺寸和额定电压也起着重要作用。

有两个方面:

  • 降低噪声和高频纹波
  • 为 IC 供电

这两个考虑的结果是在不同的技术中使用多个电容器:

  1. 几百 pF 到几个 nF(例如 0402 或 0603 中的 100pF 到 3.3nF)以 C19 方式尽可能接近(从 IC 到电容器,然后向下到带有通孔的平面)
  2. 更大的陶瓷帽,几百 nF (100nF - 1uF)
  3. 几个uF的钽电容

这是我降低 EMC 的方法。

这里的关键是你如何看待布局。C19 确实会阻止芯片的高频进入轨道,反之亦然,但您并不是要过滤高频噪声(至少通常如此),而是要尽量减少电源轨上的阻抗IC的角度

实际上,C13 的电容器和电源轨并联在芯片的电源连接上。C19 将它们串联起来,C18 是两者的混合。