去耦电容的相关作用
首先,有必要解释耦合。耦合是相互影响的。正如变压器的一次侧会影响二次侧一样,二次侧也会影响一次侧。这里的这些问题涉及许多信号完整性问题。配电系统PDS的目标是为每个芯片的电源和接地引脚提供稳定可靠的工作电压范围。此外,通过PDS互连线阻抗的变化电流引起的电压降称为“轨道塌陷”。此外,电容器在虚线左侧的频率范围内工作,显示电容特性,而虚线右侧的频率范围显示电感特性。
首先,有必要解释耦合。耦合是相互影响的。正如变压器的一次侧会影响二次侧一样,二次侧也会影响一次侧。例如,在设计高速电路时,为什么会有这么多去耦电容器?什么是解耦?需要多少去耦电容?为什么许多小电容器并联而不是一个大电容器(值相同)?为什么说小电容应该靠近电源引脚,而大电容可以远离电源引脚?这里的这些问题涉及许多信号完整性问题。
解耦意味着减少耦合和相互影响。实际上,这里去耦电容的含义与滤波电容的含义相同。但我们为什么要叫它另一个名字呢?配电系统PDS的目标是为每个芯片的电源和接地引脚提供稳定可靠的工作电压范围。通常,噪声预算的波动小于5%。
此外,通过PDS互连线阻抗的变化电流引起的电压降称为“轨道塌陷”。有了这个理论基础,我们就可以明确解耦的目的。去耦电容器的目的是将这两种效应对电压的影响降至最低。在低频时,添加一个低阻抗电容器以提供充电。在高频时,回路电感会产生很大的影响,因此应选择电容器的放置位置、电容值和ESL,以使回路电感尽可能低。余政博士在他的书和文章中提到了两种关于脱钩的解释。我个人认为这两种解释分别对应于低频和高频,但本质上,它们都想减少PDN上的电压突变。这是去耦。
显然,电容器具有滤波功能,但它在模式电方面不同于RC、LC和RLC滤波。只有一个C,也可以对其进行过滤。滤波后的频率称为自谐振频率。此外,电容器在虚线左侧的频率范围内工作,显示电容特性,而虚线右侧的频率范围显示电感特性。
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