电源电路中旁路和退耦.doc

1）去藕 （电源端）去耦电容一般是接在正负电源之间，滤波作用.（也是一个牛人）说过在对电源布线的时候，优先让电源导线经过去耦电容去耦电容在集成电路电源和地之间的有两个作用：一方面是本集成电路的蓄能电容，另一方面旁路掉该器件的高频噪声(c对高频阻力小，将之泻至GND)。1.数字电路中，当电路从一个状态转换为另一种状态时，就会在电源线上产生一个很大的尖峰电流，形成瞬变的噪声电压。，会影响前级的正常工作。这就是耦合。对于噪声能力弱、关断时电流变化大的器件和ROM、RAM等存储型器件，应在芯片的电源线（Vcc）和地线（GND）间直接接入去耦电容。2.关于去耦电容蓄能作用的理解1）去耦电容主要是去除高频如RF信号的干扰，干扰的进入方式是通过电磁辐射。 而实际上，芯片附近的电容还有蓄能的作用，这是第二位的。 ，在频率很高的情况下，阻抗Zi*wL+R，线路的电感阻碍电流的作用非常大，会导致器件在需要电流的时候，不能被及时供给,去耦电容可以弥补此不足。 这也是为什么很多电路板在高频器件VCC管脚处放置小电容的原因之一（在vcc引脚上通常并联一个去藕电容，这样交流分量就从这个电容接地。）2）有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一 个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地我们经常可以看到，在电源和地之间连接着去耦电容，它有三个方面的作用：一是作为本集成电路的蓄能电容；二是滤除该器件产生的高频噪声，切断其通过供电回路进行传播的 通路；三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。数字电路中典型的去耦电容值是0.1F。这个电容的分布电感的典型值是5H。0.1F的去耦电容有5H的分布电感，它的并行共振频率大约在7MHz左右，也就是说，对于10MHz以 下的噪声有较好的去耦效果，对40MHz以上的噪声几乎不起作用。1F、10F的电容，并行共振频率在20MHz以上，去除高频噪声的效果要好一些。每10片左右集成电路要加一片充放电电容，或1个蓄能电容，可选10F左右。最好不用电解电容，电解电容是两层薄膜卷起来的，这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用 钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格，可按C=1/F，即10MHz取0.1F，100MHz取0.01F。2）旁路 （信号端）旁路电容一般是接在信号端对地的，有抗干扰或降低噪声作用；旁路：从元件或电缆中转移出不想要的共模RF能量。这主要是通过产生AC旁路消除无意的能量进入敏感的部分，另外还可以提供基带滤波功能（带宽受限）。 旁路电容的主要功能是产生一个交流分路，从而消去进入易感区的那些不需要的能量。旁路电容一般作为高频旁路器件来减小对电源模块的瞬态电流需求。通常铝电解电容和钽电 容比较适合作旁路电容，其电容值取决于PCB板上的瞬态电流需求，一般在10至470F范围内。若PCB板上有许多集成电路、高速开关电路和具有长引线的电源，则应选择大容量的电 容。Eg ： 只需要低频信号，就再下级电路并联一个 C ，将上级电路的高频干扰信号 泻至2.旁路电容和去耦电容的区别 在电子电路中，去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用，电容所处的位置不同，称呼就不一样了。对于同一个电路来说，旁路（bypass）电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象，把前级携带的高频杂波滤除，去耦（decoupling）电容也称退耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。 +只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般是0.1u，0.01u等 ，而去耦合电容一般比较大，是10u或者更大，依据电路中分布参数，以及驱动电流的变化大小来确定什么是旁路？旁路（Bypass），是指给信号中的某些有害部分提供一条低阻抗的通路。 电源中高频干扰是典型的无用成分，需要将其在进入目标芯片之前提前干掉，一般我们采用电容到达该目的。用于该目的的电容就是所谓的旁路电容（Bypass Capacitor）,它利用了电容的频率阻抗特性（理想电容的频率特性随频率的升高，阻抗降低，这个地球人都知道），可以看出旁路电容主要针对高频干扰（高是相对的，一般认为20MHz以上为高频干扰，20MHz以下为低频纹波）。什么是退耦？退耦（Decouple），最早用于多级电路中，为保证前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点的而采取的措施。在电源中退耦表示，当芯片内部进行开关动作或输出发生变化时，需要瞬时从电源线上抽取较大电流，该瞬时的大电流可能导致电源线上电压的降低，从而引起对自身和其他器件的干扰。为了减少这种干扰，需要在芯片附近设置一个储电的“小水池”以提供这种瞬时的大电流能力。在电源电路中，旁路和退耦都是为了减少电源噪声。 电源蓄能电容储能电容安装的位置：储能电容的作用是为芯片提供瞬态高能量，因此在布线时，要尽量使它靠近芯片。这种提法有时不够确切，更确切的要求是：使储能电容的供电回路面积尽量小。也可以这样说：是储能电容与芯片电源端和地线端之间的联线尽量短。 芯片的影响：储能电容与芯片之间的联线长度是线路板走线的长度加上芯片自身引脚的长度。因此，要减小这个两部分的总长度。因此要选用电源引脚与地引脚靠得近的芯片、不使用芯片安装座、使用表面安装形式的芯片等。 二级储能电容：每片芯片的储能电容在放电完毕后，需要及时补充电荷，作好下次放电的准备。为了减小对电源系统的骚扰，通常也通过电容来提供电荷。为了描述上的方便，称起这个作用的电容为二级储能电容。当线路板上的芯片较少时，一只二级储能电容