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电源完整性设计重视电源噪声问题噪声余量计算计算电源噪声要注意五点电源噪声来源电容退耦二种解释实际电容的特性电容安装的谐振频率电源系统去耦设计目标阻抗计算电容量用电源驱动负载计算电容量目标阻抗计算电容量(三)计算Bulk电容量当频率处于谐振点以下时,电容的阻抗可近似表示为Zc=1/2πf。当频率f越高,阻抗越小,频率f越低,阻抗越大。在感兴趣的范围内,电容的最大阻抗不能超过目标阻抗。因此使用100K计算(电容起作用的频率范围内最低频率,对应的电容最高阻抗)(四)计算Bulk电容的最高有效频率当频率处于谐振点以上时,电容的阻抗可近似表示为:当频率f越高,阻抗越大蛋不要超过目标阻抗。假设ESL=5nH,则最高有效频率为:,这样大的电容能把电源阻抗在100khz到1.6Mhz之间控制在目标阻抗下。当频率高于1.6Mhz时,还需要额外的电容来控制电源的系统阻抗。(五)计算频率高于1.6M时所需的电容量若电源在500M以下都能满足波动要求,则必须控制电容的寄生电感量,及,因此:若0402封装陶瓷电容,寄生电感为0.4nh,安装电路板过孔的寄生电感为0.6nh,则总的寄生电感为1nh,为了满足电感不大于0.016nh,则需要电容为个数为1/0.016=62.5,因此需要63个。为了在1.6M处阻抗小于目标阻抗,则需要电容量为因此每个电容量为1.9894/63=0.0316uf。综述上面,对于这个系统需要1个31.831uf大电容和63个0.0316uf小电容即可。相同电容值并联不同容值电容并联与反谐振不同电容并联后阻抗曲线不同电容并联,其阻抗曲线底部要不单个电容要平坦的多(虽然存在一个反谐振点,有个阻抗尖峰),因而更能有效的在很宽的频率范围内减小阻抗。在反谐振点处,并联电容的阻抗无限大,反谐振现象是使用并联去耦不足之处。因此在并联电容去耦电路中,应尽量减小反谐振点阻抗,合理选择电容。ESR对反谐振点影响怎样合理选择电容用一个电容组合的例子。这个组合使用的电容为:2个680uf钽电容,7个2.2uf陶瓷电容(0805封装),13个0.22uf陶瓷电容(0603封装),26个0.022uf陶瓷电容(0402)。图中上部平坦的曲线是680uf电容的阻抗曲线,其它三个容值的曲线为为图中三个V字曲线,从左到右2.2uf→0.22uf→0.022uf。总的阻抗曲线为底部粗包路线。这个组合实现了在500K到150M范围内保持阻抗在33毫欧以下,到500M处,阻抗上升到110毫欧,从图中看反谐振点控制的很低。电容的去耦半径电容安装方法电容的安装放置过孔的基本原则就是让这一环路面积最小,减小寄生电感。下图显示几种安装方法。第一种方法从焊盘引出很长的线然后连接到过孔,这会引入很大的寄生电感,一定要避免这样做。第二种方法在焊盘二端打过孔,比第一种方法路面积小的多,寄生电感也较小,可以接受。第三种方法在焊盘侧面打孔,进一步减小了环路面积,寄生电感比第一个更小,是比较好的方法。第四种方法焊盘二侧面打孔,和第三种方法相比,电容的每端都是通过并联的过孔接入电源和地平面,比第三种的寄生电感还小,只要空间允许,尽量使用。最后一种方法在焊盘上直接打孔,寄生电感最小,但是焊接可能会出现问题。谢谢!!