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      一文懂PCB去耦電容如何正確放置?

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      一文懂PCB去耦電容如何正確放置?

      2021-10-29 11:00:17

      什么是去耦電容?


      從嚴格的意義上講,沒有一個特定的組件被定義為去耦電容器。相反,術語去耦電容器是指電子電路中電容器的功能。去耦電容器是用于穩定電源平面上電壓的電容器。


      在涉及半導體IC的任何設計中,去耦電容器是必需品。這是因為提供給組件的電壓遠遠不夠理想。與理論上描述的完美水平線不同,即使擁有干凈的電源,實際應用中的電壓讀數也會波動。


      去耦起到儲能器的作用,并以兩種方式穩定電壓。當電壓增加到額定值以上時,去耦電容器會吸收過多的電荷。同時,當電壓下降時,去耦電容器釋放電荷,以確保電源穩定。


      通常,至少需要兩個不同值的耦合電容器來穩定提供給組件VDD引腳的電壓。10 uF范圍內的電容器可充當較大的緩沖器,以平滑低頻波動。高頻電壓變化通過較小的電容器(通常約為100 nF)處理。

      去耦電容器.jpg

      為什么需要去耦電容


      有沒有想過如果在設計中跳過去耦電容會發生什么?

      在沒有去耦電容的情況下,板載微控制器將無法正常工作,因為電壓波動會將其發送到掉電模式,從而使其復位。任何嘗試獲得可靠的ADC轉換的嘗試都是徒勞,因為模擬電壓源幾乎無法穩定。如果要將未安裝去耦電容器的PCB發送到現場,則由于更大的電氣噪聲,將會遇到很多奇怪的問題。


      那么,在PCB上隨意放置幾個去耦電容器是否可以解決問題?


      去耦電容器的放置對于緩解電壓波動至關重要。如果沒有將電容器放置在正確的位置,那么效果將是小的。在某些情況下,去耦電容器的錯誤放置本身就是一個問題,因為它可能會吸收耦合到銅走線上的EMI。


      去耦電容器應該如何正確放置


      去耦電容位置的黃金法則是小化組件的電壓引腳和電容之間的距離。這意味著需要將去耦電容盡可能靠近IC的引腳放置。如果要設計多層PCB,則應該將電容器放在組件焊盤下方。在單層設計中,電容器放置在靠近引腳的位置,并以短走線布線。


      綜上所述,需要一個10uF和一個100 nF的電容來穩定低頻和高頻波動。應將100 nF電容器放置在靠近電壓引腳的位置,然后再放置10 uF電容器。對IC上的VDD引腳重復該過程。在某些情況下,空間不足會阻止每個引腳使用1個去耦電容器。在這種情況下,每個元件仍至少需要1個去耦電容器。




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