旁路|去耦電容的考慮事項
在現(xiàn)在的數(shù)字設(shè)計中給電源去偶是標(biāo)準(zhǔn)的做法，但我們在這里提到它是因為電源去偶在去除電源線噪聲方面的重要作用。電源的高頻噪聲幾乎對每個數(shù)字器件都造成了問題。這種噪聲通常是由地彈，輻射信號，甚至是由數(shù)字器件本身所產(chǎn)生的。消除電源噪聲最簡單的方法是使用去耦電容把高頻噪聲引到地上去。理想的情況是，去耦電容為高頻噪音提供了一個低阻抗到地的路徑，因此能夠凈化電源供應(yīng)。應(yīng)用決定了如何選擇去偶電容。大多數(shù)設(shè)計都把表面貼電容放得盡可能的接近芯片的電源管腳。這些電容的容值大到足夠可以為預(yù)計的電源噪聲提供一個低阻抗路徑。但去耦電容的一個普遍問題是，他們的特性往往不如理論上的電容理想。有如下幾個原因：
1. 電容的封裝包含一定量的引線電感;
2. 電容也包含一定量的等效串聯(lián)電阻（ ESR ） ;
3. 電源引腳和去耦電容之間的走線有一定量的串聯(lián)電感;
4. 地引腳和接地平面之間的引線也有一定量的串聯(lián)電感。
上面那些的問題累積結(jié)果如下：
1.電容器將在某個特定的頻率產(chǎn)生諧振而且當(dāng)頻率接近于諧振頻率時網(wǎng)絡(luò)的阻抗將大大改變;
2. ESR將會對高頻噪聲去偶的低阻抗路徑產(chǎn)生不好的影響。
數(shù)字設(shè)計者可以通過下面的方法來應(yīng)對這些影響：
1. 器件VCC和GND引腳的電感越低越好。這通過使引腳在物理限制的范圍內(nèi)盡可能的寬和短得到;
2. 選擇低ESR電容來改善電源的去偶。
3. 選擇較小封裝尺寸的電容將會減少封裝電感。是否使用更小的封裝的電容取決于溫度變化對電容量的影響。在選擇一個電容器前，這些參數(shù)都需要驗證是否符合設(shè)計要求;
4. 最后一點問題是由于不注意而帶來。例如，使用Y5V電容來替換X7R電容時，在相同的容量下Y5V的封裝較小，從而電感也較小，但要注意這是以在高溫下Y5V表現(xiàn)不佳為代價的。
5. 還要進(jìn)一步要指出的是，大電容往往是用來在板級上提供大容量儲能的以及提供低頻的去耦的。這些電容器的分布得較為分散，而且通常是電解電容或是鉭電容。
