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經(jīng)驗分享|PCB布局時(shí)去耦電容擺放

發(fā)布時(shí)間:2019-01-16 責任編輯:lina

【導讀】對于電容的安裝,首先要提到的就是安裝距離。容值最小的電容,有最高的諧振頻率,去耦半徑最小,因此放在最靠近芯片的位置。容值稍大些的可以距離稍遠,最外層放置容值最大的。但是,所有對該芯片去耦的電容都盡量靠近芯片。
 
對于電容的安裝,首先要提到的就是安裝距離。容值最小的電容,有最高的諧振頻率,去耦半徑最小,因此放在最靠近芯片的位置。容值稍大些的可以距離稍遠,最外層放置容值最大的。但是,所有對該芯片去耦的電容都盡量靠近芯片。
 
下面圖就是一個(gè)擺放位置的例子。本例中的電容等級大致遵循10倍等級關(guān)系。
 
 經(jīng)驗分享|PCB布局時(shí)去耦電容擺放

還有一點(diǎn)要注意,在放置時(shí),最好均勻分布在芯片的四周,對每一個(gè)容值等級都要這樣。通常芯片在設計的時(shí)候就考慮到了電源和地引腳的排列位置,一般都是均勻分布在芯片的四個(gè)邊上的。因此,電壓擾動(dòng)在芯片的四周都存在,去耦也必須對整個(gè)芯片所在區域均勻去耦。如果把上圖中的680pF電容都放在芯片的上部,由于存在去耦半徑問(wèn)題,那么就不能對芯片下部的電壓擾動(dòng)很好的去耦。
 
電容的安裝
 
在安裝電容時(shí),要從焊盤(pán)拉出一小段引出線(xiàn),然后通過(guò)過(guò)孔和電源平面連接,接地端也是同樣。這樣流經(jīng)電容的電流回路為:電源平面-》過(guò)孔-》引出線(xiàn)-》焊盤(pán)-》電容-》焊盤(pán)-》引出線(xiàn)-》過(guò)孔-》地平面,圖2直觀(guān)的顯示了電流的回流路徑。
 
 經(jīng)驗分享|PCB布局時(shí)去耦電容擺放

第一種方法從焊盤(pán)引出很長(cháng)的引出線(xiàn)然后連接過(guò)孔,這會(huì )引入很大的寄生電感,一定要避免這樣做,這是最糟糕的安裝方式。
 
第二種方法在焊盤(pán)的兩個(gè)端點(diǎn)緊鄰焊盤(pán)打孔,比第一種方法路面積小得多,寄生電感也較小,可以接受。
 
第三種在焊盤(pán)側面打孔,進(jìn)一步減小了回路面積,寄生電感比第二種更小,是比較好的方法。
 
第四種在焊盤(pán)兩側都打孔,和第三種方法相比,相當于電容每一端都是通過(guò)過(guò)孔的并聯(lián)接入電源平面和地平面,比第三種寄生電感更小,只要空間允許,盡量用這種方法。
 
最后一種方法在焊盤(pán)上直接打孔,寄生電感最小,但是焊接是可能會(huì )出現問(wèn)題,是否使用要看加工能力和方式。推薦使用第三種和第四種方法。
 
需要強調一點(diǎn):有些工程師為了節省空間,有時(shí)讓多個(gè)電容使用公共過(guò)孔,任何情況下都不要這樣做。最好想辦法優(yōu)化電容組合的設計,減少電容數量。
 
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由于印制線(xiàn)越寬,電感越小,從焊盤(pán)到過(guò)孔的引出線(xiàn)盡量加寬,如果可能,盡量和焊盤(pán)寬度相同。這樣即使是0402封裝的電容,你也可以使用20mil寬的引出線(xiàn)。引出線(xiàn)和過(guò)孔安裝如上圖所示,注意圖中的各種尺寸。
 
 
 
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