射频板上的旁路电容:为什么要并联三个不同尺寸的电容?


8

看看此评估板的可变增益RF放大器(数据表): 所有DC线都有平行的帽盖,每个帽盖的大小不同

J5-J10用于连接直流电源(J6除外,它是直流模拟控制电压)。所有这些线路均具有三个并联的电容器。以连接到J10的走线为例。从J10到芯片上的引脚的过程中,需要经过以下三个电容器:

  • 采用大包装的2.2 µF电容器(数据表中称为“ CASE A”)
  • 采用0603封装的1000 pF电容器
  • 采用0402封装的100 pF电容器

为什么使用三个并联电容而不是一个3.3 µF电容?为什么它们都有不同的包装尺寸?顺序是否重要(即,最小电容靠近芯片是否重要?

Answers:


23

给定双电型,电容器越小,通常将具有的寄生电感越小(在较高频率下响应越好),但电容也越小。您可以混合使用电容器的尺寸,值和类型,以获得所需的响应,该响应比单个电容器可以提供的响应要宽。不仅仅是电容值。

这些图像很好地总结了这些:

在此处输入图片说明

摘自“ EEVblog#859-旁路电容器教程 ”。

在此处输入图片说明

摘自“ Intersil-选择和使用旁路电容器-AN1325

在此处输入图片说明

摘自《TI-高速布局指南


5
戴夫很高兴您回答了这个问题。我
也是吗

我将其发布为评论,但实际上必须添加为使用该框架的答案。:D
卫斯理·李

3
电容器的最后一幅图(“图11”)是否真的具有最小 2欧姆的阻抗?
弗里茨

2
@Fritz,由于该图具有标准对数-对数图的形状,因此可能是Y轴贴错了标签。我的猜测是它不是“阻抗[Ohm]”,而是dB。
布罗克·亚当斯

5

这些电容器中的每一个在不同的频率下都有较低的ESL / ESR。在标准应用中,应选择一个电容器,使其在预期电源线波动的频率下具有最低的ESL / ESR。但是,在电源线存在一定频率范围内波动的系统中,设计人员可以选择多个电容器来“覆盖”不同的频率范围。这只是在宽泛的频率范围内使旁路电容器的ESL / ESR最小化的一种方法,从而最大限度地提高了效率。


这是否意味着从直流电源到芯片的电容帽顺序不重要?
Mahkoe'17年

6
非常重要的是,您要使较小的芯片尽可能靠近有源IC。如果您添加带走线的电感,那就没有必要选择低ESL电容了。不仅距离,而且布局也很重要。
韦斯利·李

2
Wesley是正确的,较小的电容绝对应该靠近器件放置,因为它们最容易因走线而增加电感的微小变化。所有电容器应尽可能靠近IC电源引脚安装。另外,在连接至IC之前,请确保电源走线的连接方式能够先“击中”电容器。这意味着,您不仅应该拥有例如通向连接电容器的内部电源层的通孔,而且还不应拥有直接将其连接至IC焊盘的通孔。这使得旁路盖没用。
DerStrom8

1
阻尼可能很重要。在本地3.3uF和下一个较小的电容之间插入1欧姆电阻。
Analogsystemsrf

1
@analogsystemsrf我从未见过这样做。您能提供一个来源吗?
DerStrom8 '17
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.