在过孔和芯片之间旁路电容器?


8

去耦帽的PCB布局中,展示了三种放置旁路帽的变体:

放置

在评论中,提到C19是最差的方法,C18稍好一些,C13是最佳方法,这与我的理解有些相反,因此,我想澄清一下。

我希望C19的布局接近最佳:

  • 电容器被串联放置在通孔和电源层之间,因此高频成分可以被最佳地滤除
  • 通孔距离不太远

我可能会在电容器和过孔之间使用更宽的走线(Altera的AN574建议这样做)。

C13距离IC较近,但过孔位于连接的远端,因此我希望高频下的行为更糟​​(可能太重要了,但是...)

C18的布局最差:

  • 通孔相距较远,增加了电感阻抗
  • 循环很大
  • 与C13具有高频纹波的问题相同

我的分析哪里出问题了?


也许我错过了一些东西,但是假设芯片下面有一个电源层的4层板,我看不出这两者之间有什么大的不同。C13从电容帽到电源层的电阻更大,因此它可能显示较少的谐振。如果作者可以凭经验证明一个人比另一个人(使用TDR或其他方式)要好得多,我会更希望相信这些主张。
Spehro Pefhany 2014年

Answers:


2

EMC正确的方法是C19,因为从IC产生的高频纹波会通过C19焊盘布线,因此会被滤波。

注意共振频率。如果在> 300MHz处产生噪声,则“经典的” 100nF 0603(1608公制)X7R电容器太大,因为其谐振频率约为20MHz,并且在比其更大的频率上开始像电感一样工作。这里需要一个1nF或100pF的电容器。

为了模拟,您可以使用REDEXPERTSimSurfing。电容器的尺寸和额定电压也起着很大的作用。

有两个方面:

  • 减少噪音和高频纹波
  • IC的电源传输

这两个考虑的结果是在不同技术中使用多个电容器:

  1. 几百pF到几nF(例如0402或0603中的100pF到3.3nF)以C19的方式(从IC到电容器的布线,然后向下到带通孔的平面)尽可能接近
  2. 几百nF(100nF-1uF)的更大陶瓷帽
  3. 几uF的钽帽

这是我降低EMC的方法。


1

关键是您如何考虑布局。C19确实将保持高频率从芯片从进入轨道,反之亦然,但你不是要滤除高频噪声(至少通常情况下),你想在电源轨,以尽量减少阻抗,从IC的观点

实际上,C13 在芯片的电源连接两端并联了电容器和电源轨。C19将它们串联在一起,而C18是两者的混合。


1
在所有三种情况下,电容器和电源层都是并联的。唯一的区别是通孔和走线的寄生电感的相对位置。
Dave Tweed 2014年

我想我可以看到这种布局如何降低走线的阻抗,并且通孔的电感在这里实际上可能是有益的,因为经过一段时间的高电流消耗后电源电压会过冲,从而使电容器更快地充电。但是,这也意味着该过冲将首先到达IC。我不确定在实践中什么更可取。
西蒙·里希特
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.