PCB技术：电源与地之间接电容的原因分析

2011-10-26 10:45

　　pcb技术：电源与地之间接电容的原因

　　1、电源与地之间接电容的原因有两个作用，储能和旁路储能：电路的耗电有时候大，有时候小，当耗电突然增大的时候如果没有电容，电源电压会被拉低，产生噪声，振铃，严重会导致CPU重启，这时候大容量的电容可以暂时把储存的电能释放出来，稳定电源电压，就像河流和水库的关系旁路：电路电流很多时候有脉动，例如数字电路的同步频率，会造成电源电压的脉动，这是一种交流噪声，小容量的无极电容可以把这种噪声旁路到地（电容可以通交流，阻直流，小容量电容通频带比大电容高得多），也是为了提高稳定性

　　2、电源滤波

　　电容的容量=介电常数*面积/距离=ε*S/d，通常ε、d 不易改动，只能改动S来改变电容量。当电容很大时，S必然大，为了减小体积，不得不用卷叠的方式，但卷叠必然增加电感量（尽管对称双绕）。As you know 电容实际是R、L、C的组合，如此，大电容相对电感量L也大。例如：用2200uF电容波时，对于低频50Hz是很好的，但是对于高频（K、MHz）来说，一点用也没有，因为L太大。所以高手很讲究电源的滤波，会采用大、中、小三种电容，分别针对低、中、高频来滤波。常用以下组合：2200/47/0.1uF220/4.7/0.1uF1nf、0.1u和4.7uf。

　　1、高频滤波电容的配置

　　A.小于10个输出的小规模集成电路，工作频率≤50MHz时，至少配接一个0.1μf的滤波电容。工作频率≥50MHz时，每个电源引脚配接一个0.1μf的滤波电容。

　　B.对于中大规模集成电路，每个电源引脚配接一个0.1μf的滤波电容。对电源引脚冗余量较大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数，每5个输出配接一个0.1μf滤波电容

　　C.对无有源器件的区域，每6cm2至少配接一个0.1μf。

　　D.对于超高频电路，每个电源引脚配接一个1000pf的滤波电容。对电源引脚冗余量较大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数，每5个输出配接一个1000pf滤波电容。

　　E.专用电路可参照应用手册推荐的滤波电容配置。

　　F.对于有多种电源存在的电路或区域，应对每种电源分别按1、2和3条配接滤波电容。

　　G.高频滤波电容应尽可能靠近IC电路的电源引脚处。

　　滤波电容焊盘至连接盘的连线应采用0.3mm的粗线连接，互连长度应≤1.27mm

　　2.低频滤波电容的配置

　　A.每5只高频滤波电容至少配接一只10μf低频的滤波电容；

　　B.每5只10μf至少配接两只47μf低频的滤波电容；