高速PCB中旁路電容的分析
1 引言
---隨著系統(tǒng)體積的減小,工作頻率的提高,系統(tǒng)的功能復(fù)雜化,這樣就需要多個(gè)不同的嵌入式功能模塊同時(shí)工作。只有各個(gè)模塊具有良好的EMC和較低的EMI,才能保證整個(gè)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。這就要求系統(tǒng)自身不僅需要具有良好的屏蔽外界干擾的性能,同時(shí)還要求在和其他的系統(tǒng)同時(shí)工作時(shí),不能對(duì)外界產(chǎn)生嚴(yán)重的EMI。另外,開關(guān)電源在高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來越廣泛,一個(gè)系統(tǒng)中往往需要用到多種電源。不僅電源系統(tǒng)容易受到干擾,而且電源供應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的EMC問題。因此,在高速PCB設(shè)計(jì)中,如何更好的濾除電源噪聲是保證良好電源完整性的關(guān)鍵。本文分析了電容的濾波特性,電容的寄生電感電容的濾波性能帶來的影響,以及PCB中的電流環(huán)現(xiàn)象,繼而針對(duì)如何選擇旁路電容做出了一些總結(jié)。本文還著重分析了電源噪聲和地彈噪聲的產(chǎn)生機(jī)理并在其基礎(chǔ)上對(duì)旁路電容在PCB中的各種擺放方式做出了分析和比較。
2 電容的插入損耗特性、頻率響應(yīng)特性與電容的濾波特性
2.1 理想電容的插入損耗特性
---EMI電源濾波器對(duì)干擾噪聲的抑制能力通常用插入損耗（InsertionLoss）特性來衡量。插入損耗的定義為：沒有濾波器接入時(shí),從噪聲源傳輸?shù)截?fù)載的噪聲功率P1和接入濾波器后,噪聲源傳輸?shù)截?fù)載的噪聲功率P2之比,用dB（分貝）表示。圖1是理想電容的插入損耗特性,可以看出,1μF電容對(duì)應(yīng)的插入損耗曲線斜率接近20dB/10倍頻。
