如何選擇旁路電容

如圖6.14所示，當我們把一個旁路電容C放在被測設(shè)備上時，期望有好的，干凈的RC上升時間。我們希望得到大的源端阻抗，如1K。在圖6.14的測試裝置中，源端阻抗小，因此得到一個完全不同的結(jié)果。RC上升時間加快，引腳電感和ESR的旁路應用中，通常源端阻抗是1歐數(shù)量級的，速度是在納秒，能直接測量引腳電感和ESR的影響。在數(shù)字旁路應用中，通常源端阻抗是1歐數(shù)量級的，速度是在納秒范圍的，因此這樣考慮旁路元件的方法是合理的。

圖8.11的典型畫出了一個實際的0.1UF旁路電容的階躍響應。響應分別采用10NS/刻度和2NS/刻度繪出。兩個曲線圖分別把測試夾具的開路響應和被測電容的響應疊加在一起。

階躍響應顯示了三個明顯的特征：一個尖峰、一個階躍和一條慢的完整斜坡。通過正確地分折這些特性，可以確定待測器件的引腳電感，ESR和電容。

1、起初的2NS是一個短的尖峰。產(chǎn)生這個尖峰是由于引腳電感的作用。我們可以用尖峰下的面積來估算引腳電感。

其中：RS=測試夾具的源端阻抗，Ω
A=尖峰下的面積V-S
△V=測試夾具的開路階躍電壓，V
L=引腳電感，H

2、緊接在尖峰之后的波形相對平坦，偏移在零以上。這種形態(tài)是由電容的ESR引起的，在這個時刻，電容還沒有開放充電。在這個時刻，電容的一個好模型是只有ESR直接連接到地。由測試夾具的源端阻抗插進電容的ESR形成的電阻分壓器，所產(chǎn)生的電壓近似與ESR成正比。

其中：RS=測試夾具的源端電阻，Ω
X=尖峰后測量的階躍電壓，V
△V=測試夾具的開路階躍電壓，V

在階躍保持之后，慢慢地傾斜增加。這是由于電容慢慢地充電的效果。充電速率DV/DT等于充電電流除以電容。充電電流約等于測試電路的開路電壓除以源端阻抗。

其中：R=測試夾具的源端電阻，Ω
X=尖峰后測量的階躍電壓，V
△V=測試夾具的開路階躍電壓，V
DV/DT=斜坡的充電速率，V/S
C=電容，F(xiàn)

當查看尖峰時候，記住引腳電感和ESR都是在該時刻起作用的。如果首先計算ESR，然后當測量尖峰下面積時即可減去它的影響。圖8.11中的2NS/刻度上顯示的三條線分別是測試夾具開路波形、直接測量響應波形、直接測量響應的副本按比例減去開路波形的副本。這種減法解決了ESR的影響。這里的減法和面積測量是使用TEKTRONX 11403數(shù)字示波器的功能進行的。

圖8.11的響應表明引腳電感是4NH，ESR是1.1歐，電容是0.072UF。