PCB技術：電源與地之間接電容的原因分析

pcb技術：電源與地之間接電容的原因

1、電源與地之間接電容的原因有兩個作用，儲能和旁路儲能：電路的耗電有時候大，有時候小，當耗電突然增大的時候如果沒有電容，電源電壓會被拉低，產生噪聲，振鈴，嚴重會導致CPU重啟，這時候大容量的電容可以暫時把儲存的電能釋放出來，穩定電源電壓，就像河流和水庫的關系旁路：電路電流很多時候有脈動，例如數字電路的同步頻率，會造成電源電壓的脈動，這是一種交流噪聲，小容量的無極電容可以把這種噪聲旁路到地（電容可以通交流，阻直流，小容量電容通頻帶比大電容高得多），也是為了提高穩定性

2、電源濾波

電容的容量=介電常數*面積/距離=ε*S/d，通常ε、d 不易改動，只能改動S來改變電容量。當電容很大時，S必然大，為了減小體積，不得不用卷疊的方式，但卷疊必然增加電感量（盡管對稱雙繞）。As you know 電容實際是R、L、C的組合，如此，大電容相對電感量L也大。例如：用2200uF電容波時，對于低頻50Hz是很好的，但是對于高頻（K、MHz）來說，一點用也沒有，因為L太大。所以高手很講究電源的濾波，會采用大、中、小三種電容，分別針對低、中、高頻來濾波。常用以下組合：2200/47 /0.1uF220/4.7/0.1uF1nf、0.1u和4.7uf。

1、高頻濾波電容的配置

A.小于10個輸出的小規模集成電路，工作頻率≤50MHz時，至少配接一個0.1μf的濾波電容。工作頻率≥50MHz時，每個電源引腳配接一個0.1μf的濾波電容。

B.對于中大規模集成電路，每個電源引腳配接一個0.1μf的濾波電容。對電源引腳冗余量較大的電路也可按輸出引腳的個數計算配接電容的個數，每5個輸出配接一個0.1μf濾波電容

C.對無有源器件的區域，每6cm2至少配接一個0.1μf。

D.對于超高頻電路，每個電源引腳配接一個1000pf的濾波電容。對電源引腳冗余量較大的電路也可按輸出引腳的個數計算配接電容的個數，每5個輸出配接一個1000pf濾波電容。

E.專用電路可參照應用手冊推薦的濾波電容配置。

F.對于有多種電源存在的電路或區域，應對每種電源分別按1、2和3條配接濾波電容。

G.高頻濾波電容應盡可能靠近IC電路的電源引腳處。

濾波電容焊盤至連接盤的連線應采用0.3mm的粗線連接，互連長度應≤1.27mm

2.低頻濾波電容的配置

A.每5只高頻濾波電容至少配接一只10μf低頻的濾波電容；

B.每5只10μf至少配接兩只47μf低頻的濾波電容；

TC.每100cm2范圍內，至少配接1只220μf或470μf低頻濾波電容；

D.每個模塊電源出口周圍應至少配置2只220μf或470μf電容， 如空間允許，應適當增加電容的配置數量 ；

E.低頻的濾波電容應圍繞被濾波的電路均勻放置。

原理圖中是為了好看才畫在一起 的.PCB中應該畫在芯片電源管腳處。盡量靠近芯片。原理圖上一大堆，到PCB上就要分配給相應的IC和電源入口。

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