ADI_Amy

你了解但未必清楚的问题——为什么IC需要自己的去耦电容?

ADI_Amy 員工 在 2015-1-7 建立的討論區
最後回覆由1105tost於2015-1-19提供

问:输入和输出,或者为什么需要电容?


答:为了保证高频输入和输出。(这不是说电容能跳Hokey Cokey。)

 

每个集成电路(IC)都必须使用电容将各电源引脚连接到器件上的地,原因有二:防止噪声影响其本身的性能,以及防止它传输噪声而影响其它电路的性能。


QQ图片20150107122004.png

电力线就像天线一样,可能会拾取其它地方的高频(HF)噪声,然后通过电场、磁场、电磁场和直接传导等方式耦合到系统中。电源端的高频噪声会影响许多电路的性能,因此,必须将IC电源上存在的任何高频噪声短接到地。为实现噪声短接,我们不能使用导体,因为它会造成直流短路,烧毁保险丝,但可以使用电容(通常为1nF至100nF),它不仅能隔直,而且能实现高频噪声的短路连接。


1cm导线或PC走线具有大约8nH的电感(5Ω、100MHz时),很难形成短路。用作 高频短路的电容必须具有较低的引线和PC走线电感,因此,各电源电容必须非常靠近它去耦的IC的两个引脚。选择内部电感较低的电容也很重要,通常使用陶瓷电容。


许多IC中的电路会在电源端产生高频噪声,这种噪声也必须通过跨接在电源上的电容进行短路,以免破坏系统的其它部分。同样,引线和PC走线的长度至关重要:一方面,长引线会充当电感,使短路不够理想;另一方面,长导体会充当天线,通过电场、磁场和电磁场等方式将高频噪声传输到系统的其它部分。


因此,每个IC的每个电源引脚都应通过电感非常低的电容连接到IC的地引脚,地引脚可能有多个,必须利用较宽的低电感PC走线将所有地引脚接合在一起,使之成为单个低阻抗等电位星型接地点,这一点非常重要。



注:Hokey Cokey为一首英文儿歌。

結果