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。
楼主还是比较喜欢思考的。 楼主是牛人 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 以前听说专业的每个去耦电容都是计算所得? 楼主解惑了,感谢 谢谢 学习了
谢谢 学习了 正确,要看频率阻抗的拐点 一般的工业系统频率没有那么高吧,0.1uf可以了 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 低频无所谓,高频就得仔细计算{:victory:},呵呵{:victory:} 谢谢 学习了 高频一般是100p 我还以为说会带来什么坏处…… 哈哈,我全是抄的{:lol:} 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 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:} 加着安心吧。一般高频的做得也少。 加上还是有作用的,毕竟高频电路用的少。 所以 以前8M/16M的单片机全是0.1uF 元件太少客户说你板子简单卖不到高价 非常感谢楼主的分享{:smile:} 看频率下菜,学习了 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。 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 既然进来了,留个脚印 楼上有些回复莫名戳中我笑点{:lol:}{:lol:}
我习惯加两个,10uf+104 习惯加三个 学习了 xx谢谢楼主 只要电源,就有104 我见过一块板子,每片数字芯片边都有个0.1uF的电容。 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。 学习了。谢谢!!! 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。 赶紧再加2个104,压压惊。。。 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 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。 谢谢 学习了 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。 理论指导实际 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。。。 好好研究一下,谢谢! 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 理论是理论 谢谢 学习了 0.047压惊路过 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。 请问下,越平越好是什么意思? 学习了。谢谢 不错,确实如此!
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