立即注冊 登錄
返回首頁

uid:234719的個人空間

日志

電容在EMC設(shè)計(jì)中的應(yīng)用技巧

已有 314 次閱讀2017-9-21 19:08

<b ...
  • 在電子電路中,因信號一般較弱,而RC低通濾波器對信號有一定的衰減,故很少使用』
    一般而言,
    LC濾波器與RC濾波器可通用,但使用LC濾波器時,
    若噪聲的頻率較低,且電感值不夠大,則依據(jù)電感公式 :
    圖1.jpg
    此時感抗會因?yàn)椴粔虼,?dǎo)致濾波效果,不如RC濾波器。
    但使用RC濾波器的代價是電阻本身會耗能,
    亦即會使信號本身有所損耗,若用于電源走線,
    則可能會有IR Drop的風(fēng)險。
    另外,由于繞線電阻具有很強(qiáng)的電感性,
    若用在RC濾波器,其寄生電感容易使系統(tǒng)不穩(wěn)定,
    因此不可用于對頻率敏感的應(yīng)用中,例如RF走線。
    所以RC低通濾波器 較常使用在噪聲頻率低的應(yīng)用
    而若RF走線要抑制Out-of-band的噪聲 則是LC濾波器居多
    『去耦電容的自諧振頻率不僅與電容的寄生電感有關(guān),而且還與過孔的寄生電感、聯(lián)結(jié)去耦電容與芯片電源正負(fù)極引腳的印制導(dǎo)線的寄生電感等都有關(guān)系!
    當(dāng)電流流經(jīng)金屬導(dǎo)體,便會產(chǎn)生寄生電感。
    因此不論是IC的 Pin腳,或是信號走線,
    在低頻時,只有電阻特性,
    但在高頻時,便會呈現(xiàn)電感特性。
    所以若將落地電容的回路逐一拆解,
    便可知不論是電容本身的尺寸,Pad大小,與Via之間的走線長度,
    甚至Via本身長度,都會影響整體電感量,如下圖 :
    圖2.jpg
    而由下圖得知,
    圖3.jpg
    若Pad與Via間的走線過長,
    會加大落地電容的ESL,使其SRF往低頻方向移動,
    如此便會使噪聲抑制的能力下降。
    因此Pad與Via間的走線不宜過長,越短越好,
    最好是Via直接打在Pad上,如此便可使整體的寄生電感降到最低,如下圖 :
    圖4.jpg
    當(dāng)然Via本身也有寄生電感 其等效模型如下圖
    圖5.jpg
    主要影響寄生電感的參數(shù),還是 Via 長度,
    越厚的板材,等同于 Via長度越長,自然其寄生電感也越嚴(yán)重。
    而寄生電容與寄生電感,都與板材厚度有關(guān),共同點(diǎn)都是成正比。
    也就是若使用薄一點(diǎn)的板材,其寄生電容與寄生電感都會變小。
    但即便Via短 其寄生電感值小,然而我們必須體認(rèn)一點(diǎn),
    每個 Via,都是一個不連續(xù)面,會有阻抗不匹配的效應(yīng),
    同時還會有額外的寄生電感與寄生電容,而這些效應(yīng)對于訊號完整性會有影響,因此少用為佳。
    『電容的容量越大,容抗就越小,濾波效果就越好。但是,容量大的電容一般寄生電感也大,自諧振頻率低,對高頻噪聲的去耦效果差,甚至根本起不到去耦作用。』
    所以一般而言 會同時擺放大電容跟小電容 如下圖
    圖6.jpg
    大電容穩(wěn)壓 小電容濾波
    而下圖可知,
    圖7.jpg
    電源輸出端的穩(wěn)壓,隸屬于低頻范圍,
    因此會采用大電容,多半為uF等級,
    而若是要抑制會干擾RF頻段的噪聲,例如解手機(jī)的Desense,
    則是會采用小電容,多半為pF等級。
    『當(dāng)電源引線比較長時,瞬變電流會引起較大的壓降』
    前述可知 電流流經(jīng)金屬導(dǎo)體,便會產(chǎn)生寄生電感 
    因此電源走在線 也會有寄生電感 如下圖 
    圖8.jpg
    而由下圖可知 
    圖9.jpg
    當(dāng)瞬變電流流經(jīng)寄生電感 便產(chǎn)生切換噪聲
    使電壓不穩(wěn) 即所謂的Power Bounce 如下圖
    圖10.jpg
    所以Layout時 電源走線線寬要盡可能寬,線長盡可能短,
    才能降低寄生電感量。
    同時在靠近電源處,也要擺放穩(wěn)壓電容,
    使瞬時電流直接下到Main GND,
    而不要流經(jīng)電源走線所產(chǎn)生的寄生電感,如此方可進(jìn)而避免電壓不穩(wěn)
    其他詳細(xì)原理 可參照
    圖11.jpg
    在此就不再贅述

  • 路過

    雞蛋

    鮮花

    握手

    雷人

    評論 (0 個評論)

    手機(jī)版|小黑屋|51黑電子論壇 |51黑電子論壇6群 QQ 管理員QQ:125739409;技術(shù)交流QQ群281945664

    Powered by 單片機(jī)教程網(wǎng)

    返回頂部