陶新成 发表于 2016-11-4 09:47:59

不要什么地方都放0.1UF

我们在电源滤波电路上可以看到各种各样的电容,100uF,10uF,100nF,10nF不同的容值,那么这些参数是如何确定的?不要告诉我是抄别人原理图的,呵呵。 
  
数字电路要运行稳定可靠,电源一定要”干净“,并且能量补充一定要及时,也就是滤波去耦一定要好。什么是滤波去耦,简单的说就是在芯片不需要电流的时候存储能量,在你需要电流的时候我又能及时的补充能量。不要跟我说这个职责不是DCDC、LDO的吗,对,在低频的时候它们可以搞定,但高速的数字系统就不一样了。
先来看看电容,电容的作用简单的说就是存储电荷。我们都知道在电源中要加电容滤波,在每个芯片的电源脚放置一个0.1uF的电容去耦。等等,怎么我看到要些板子芯片的电源脚旁边的电容是0.1uF的或者0.01uF的,有什么讲究吗。要搞懂这个道道就要了解电容的实际特性。理想的电容它只是一个电荷的存储器,即C。而实际制造出来的电容却不是那么简单,分析电源完整性的时候我们常用的电容模型如下图所示。 
     图中ESR是电容的串联等效电阻,ESL是电容的串联等效电感,C才是真正的理想电容。ESR和ESL是由电容的制造工艺和材料决定的,没法消除。那这两个东西对电路有什么影响。ESR影响电源的纹波,ESL影响电容的滤波频率特性。 我们知道电容的容抗Zc=1/ωC,电感的感抗Zl=ωL,( ω=2πf),实际电容的复阻抗为Z=ESR+jωL-1/jωC= ESR+j2πf L-1/j2πf C。可见当频率很低的时候是电容起作用,而频率高到一定的时候电感的作用就不可忽视了,再高的时候电感就起主导作用了。电容就失去滤波的作用了。所以记住,高频的时候电容就不是单纯的电容了。实际电容的滤波曲线如下图所示。
上面说了电容的等效串联电感是电容的制造工艺和材料决定的,实际的贴片陶瓷电容的ESL从零点几nH到几个nH,封装越小ESL就越小。    从上面电容的滤波曲线上我们还看出并不是平坦的,它像一个’V’,也就是说有选频特性,在时候我们希望它是越平越好(前级的板级滤波),而有时候希望它越越尖越好(滤波或陷波)。影响这个特性的是电容的品质因素Q, Q=1/ωCESR,ESR越大,Q就越小,曲线就越平坦,反之ESR越小,Q就越大,曲线就越尖。通常钽电容和铝电解有比较小的ESL,而ESR大,所以钽电容和铝电解具有很宽的有效频率范围,非常适合前级的板级滤波。也就是在DCDC或者LDO的输入级常常用较大容量的钽电容来滤波。而在靠近芯片的地方放一些10uF和0.1uF的电容来去耦,陶瓷电容有很低的ESR。说了那么多,那到底我们在靠近芯片的管脚处放置0.1uF还是0.01uF,下面列出来给大家参考。
所以,以后不要见到什么都放0.1uF的电容,有些高速系统中这些0.1uF的电容根本就起不了作用。

hymculolo 发表于 2016-11-4 09:50:27

楼主还是比较喜欢思考的。

plb83 发表于 2016-11-4 09:52:18

楼主是牛人

jingwaner 发表于 2016-11-4 10:02:56

理论归理论

就跟某些大学老师一样,模电数电高频,讲课时滔滔江河。实际上做项目,一个都做不了

suebillt 发表于 2016-11-4 10:11:26

以前听说专业的每个去耦电容都是计算所得?

mdd 发表于 2016-11-4 10:14:49

楼主解惑了,感谢

1066950103 发表于 2016-11-4 10:41:04

谢谢 学习了

xlc4981 发表于 2016-11-4 10:54:26


谢谢 学习了

mcu_lover 发表于 2016-11-4 11:01:50

正确,要看频率阻抗的拐点

zxd0225 发表于 2016-11-4 11:17:52

一般的工业系统频率没有那么高吧,0.1uf可以了

3DA502 发表于 2016-11-4 11:27:27

本帖最后由 3DA502 于 2016-11-4 11:30 编辑

这个理论是对的


实际PCB布线的时候,两层板去耦环路的电感影响,要比104的寄生电感大得多,这个理论基本知道能zhuangb就行了

在考虑电容的寄生参数时候,优先考虑上4层板或者6层

wkman 发表于 2016-11-4 11:27:37

低频无所谓,高频就得仔细计算{:victory:},呵呵{:victory:}

mingxin 发表于 2016-11-4 11:29:36

谢谢 学习了

giantwjt88 发表于 2016-11-4 11:32:15

高频一般是100p

AlertTao 发表于 2016-11-4 11:32:30

我还以为说会带来什么坏处……

four_zhg 发表于 2016-11-4 11:39:19

哈哈,我全是抄的{:lol:}

powerplj 发表于 2016-11-4 13:38:37

一般都是不同大小容量的电容组合放置
电容的频率特性和放电能力,这两者是个平衡过程,要结合起来考虑

ilikemcu 发表于 2016-11-4 14:17:54

我的板子,基本上1/5到1/4的器件是电容,其中的80%是0.1UF的,其实也就是说板子的16~20%器件是0.1UF{:titter:}

ericw2012 发表于 2016-11-4 14:33:58

加着安心吧。一般高频的做得也少。

hefen-cai 发表于 2016-11-4 14:40:22

加上还是有作用的,毕竟高频电路用的少。

kevinchen026 发表于 2016-11-4 14:45:05

所以 以前8M/16M的单片机全是0.1uF

kinoko 发表于 2016-11-4 14:56:26

元件太少客户说你板子简单卖不到高价

opiviqo 发表于 2016-11-4 15:00:57

非常感谢楼主的分享{:smile:}

lyl2022 发表于 2016-11-4 15:02:00

看频率下菜,学习了

wiser803 发表于 2016-11-4 16:37:02

高频时电容就是个串联型RLC谐振回路,最小阻抗在接近R值,阻抗的频率特性呈漏斗状,可以根据使用要求选择一个或几个漏斗频率分布来满足设计需求。

woshigeshuai 发表于 2016-11-4 16:42:07

看别人每个芯片都加个104电容,我也跟着做,其中为什么没仔细研究

myliuyu 发表于 2016-11-4 16:44:27

既然进来了,留个脚印

JnzGoto 发表于 2016-11-4 16:46:09

楼上有些回复莫名戳中我笑点{:lol:}{:lol:}
我习惯加两个,10uf+104

achild 发表于 2016-11-4 17:02:56

习惯加三个

luckly2008can 发表于 2016-11-4 17:14:32

学习了 xx谢谢楼主

LQS1200 发表于 2016-11-4 18:01:18

只要电源,就有104

yk28981 发表于 2016-11-4 18:26:14

我见过一块板子,每片数字芯片边都有个0.1uF的电容。

chensi007 发表于 2016-11-4 18:52:49

优先使用小封装的电容。多数情况下0.1UF够用。真要较真用SIGRITY调用库里边的电容之后做一下平面仿真。

C1060825815 发表于 2016-11-4 18:59:33

学习了。谢谢!!!

eeant.net 发表于 2016-11-4 20:20:37

说高速系统中这些0.1uF的电容根本就起不了作用,电容的储能作用不会消失的。

kinsno 发表于 2016-11-4 21:06:34

赶紧再加2个104,压压惊。。。

heize 发表于 2016-11-4 21:42:31

理论很丰满,现实很骨感。
多层板,有完整平面的,小电容可能有用。
但没有完整平面的,104够用

wye11083 发表于 2016-11-4 22:18:05

heize 发表于 2016-11-4 21:42
理论很丰满,现实很骨感。
多层板,有完整平面的,小电容可能有用。
但没有完整平面的,104够用 ...

这是实话。我用的最多的是1u和0.1u和0.22u,再小的几乎没用过。通常情况下我考虑的是瞬间电流,以及rlc等效电路能提供的保持时间,封装基本清一色0402和0201,线基本超短,所以从来不考虑esl。也即工程实际操作用0.1u和0.01u没鸟差别,反而增加物料种类,增加焊接复杂度。

hzztxy 发表于 2016-11-5 03:01:59

谢谢 学习了

peter_zhang 发表于 2016-11-5 09:13:36

都是书本上现成的知识而已,只能说有一定的指导方向。
要看书可以看于争博士的《信号完整性解秘》,算是国内写的比较好的了。

yunhuisong 发表于 2016-11-5 11:15:21

理论指导实际

chunri 发表于 2016-11-5 13:11:31

kinsno 发表于 2016-11-4 21:06
赶紧再加2个104,压压惊。。。

赶紧再加个103,压压惊。。。

xin 发表于 2016-11-7 16:46:09

好好研究一下,谢谢!

flash3g 发表于 2016-11-7 23:30:29

以前做TB6560步进驱动,有一个电源的滤波电容装成330PF的,另一个轴一动这个轴就被干扰,后来把电容拆下测量才发现问题,装回104就OK

huangqi412 发表于 2016-11-8 13:08:25

理论是理论

s1j2h3 发表于 2016-11-8 13:23:04

谢谢 学习了

90999 发表于 2016-11-8 13:26:23

0.047压惊路过

R88 发表于 2016-11-8 15:48:14

有些高速运放,手册推荐的就是10nF。可以看手册推荐和自己的频率多高选择电容大小。

klxx68 发表于 2016-11-8 17:41:19

请问下,越平越好是什么意思?

chen057399 发表于 2016-11-9 16:35:50

学习了。谢谢

zhaotyue 发表于 2016-11-14 09:31:04

不错,确实如此!                        
页: [1]
查看完整版本: 不要什么地方都放0.1UF