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贴片电容,浪涌电流与电容值有什么关系

(2012-06-30 17:31:46)
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杂谈

贴片电容(www.dglangxun.com)需要满足两个要求,一个是容量需求,另一个是ESR 需求。也就是说一个0.1uF的电容退耦效果也许不如两个0.01uF 电容效果好。而且,0.01uF 电容在较高频段有更低的阻抗,在这些频段内如果一个0.01uF 电容能达到容量需求,那么它将比0.1uF 电容拥有更好的退耦效果。一般滤波主要使用大容量电容,对速度要求不是很快,但对电容值要求较大。一般使用铝电解电容。浪涌电流较小的情况下,使用钽电容代替铝电解电容效果会更好一些。从上面的例子我们可以知道,作为退耦的电容,必需有很快的响应速度才能达到效果。

  很多管脚较多的高速芯片设计指导手册会给出电源设计对贴片电容的要求,比如一款500 多脚的BGA 封装要求3.3V 电源至少有30 个瓷片电容,还要有几个大电容,总容量要200uF 以上。当A 在某一瞬间需要一个很大的电流时,如果没有C2 和C3,那么会因为线路电感的原因A 端的电压会变低,而B 端电压同样受A 端电压影响而降低,于是局部电路A 的电流变化引起了局部电路B 的电源电压,从而对B 电路的信号产生影响。同样,B 的电流变化也会对A 形成干扰。这就是“共路耦合干扰”。增加了C2 后,局部电路再需要一个瞬间的大电流的时候,电容C2 可以为A 暂时提供电流,即使共路部分电感存在,A 端电压不会下降太多。对B 的影响也会减小很多。于是通过电流旁路起到了退耦的作用。

  贴片电容如果局部电路A 是指一个芯片的话,那么退耦电容要用瓷片电容,而且电容尽可能靠近芯片的电源引脚。而如果“局部电路A”是指一个功能模块的话,可以使用瓷片电容,如果容量不够也可以使用钽电容或铝电解电容(前提是功能模块中各芯片都有了退耦电容—瓷片电容)。滤波电容的容量往往都可以从开关电源芯片的数据手册里找到计算公式。如果滤波电路同时使用贴片电解电容、钽电容和瓷片电容的话,把电解电容放的离开关电源最近,这样能保护钽电容。瓷片电容放在钽电容后面。这样可以获得最好的滤波效果。

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