这电容是什么元件电容?

理解去耦半径最好的办法就是考察噪声源和电容补偿电流之间的相位关系当芯片对电流的需求发生变化时,会在电源平面的一个很小的局部区域内产生电压扰动电容偠补偿这一电流(或电压),就必须先感知到这个电压扰动信号在介质中传播需要一定的时间,因此从发生局部电压扰动到电容感知到這一扰动之间有一个时间延迟同样,电容的补偿电流到达扰动区也需要一个延迟因此必然造成噪声源和电容补偿电流之间的相位上的鈈一致。

    特定的电容对与它自谐振频率相同的噪声补偿效果最好,我们以这个频率来衡量这种相位关系

当扰动区到电容的距离达到时,补偿电流的相位为和噪声源相位刚好差180度,即完全反相此时补偿电流不再起作用,去耦作用失效补偿的能量无法 及时送达。为了能有效传递补偿能量应使噪声源和补偿电流的相位差尽可能的小,最好是同相位的距离越近,相位差越小补偿能量传递越多,如果距离为0则补偿能量百分之百传递到扰动区。这就要求噪声源距离电容尽可能的近要远小于。实际应用中这一距离最好控制在(λ/40 -λ/50)之间,这是一个经验数据

例如:0.001uF陶瓷电容,如果***到电路板上后总的寄生电感为1.6nH那么其***后的谐振频率为125.8MHz,谐振周期为7.95ps假设信号在电路板上的传播速度为166ps/inch,则波长为47.9英寸电容去耦半径为47.9/50=0.958英寸,大约等于2.4厘米

本例中的电容只能对它周围2.4厘米范围内的电源噪声進行补偿,即它的去耦半径2.4厘米不同的电容,谐振频率不同去耦半径也不同。对于大电容因为其谐振频率很低,对应的波长非常长因而去耦半径很大,这也是为什么我们不太关注大电容在电路板上放置位置的原因对于小电容,因去耦半径很小应尽可能的靠近需偠去耦的芯片,这正是大多数资料上都会反复强调的小电容要尽可能近的靠近芯片放置。

参考资料

 

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