目標阻抗
發(fā)布時間:2014/4/17 21:16:30 訪問次數(shù):959
作為一個有效的去耦網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)的阻抗必須保持低于關(guān)注的頻率范圍內(nèi)的一些目標值。HD155154NPEB如果這點可以做到,則諧振頻率的位置就無所謂了。如果目標阻抗是200mfl,,則對于64個電容結(jié)構(gòu)的情況而言,如圖11-12所描述的,阻抗低于200mfl的范圍約是8MHz~130MHz。
然而,跨頻率范圍用一個固定的目標阻抗是過于嚴格而沒必要的。從式(11-3)和圖11-4,我們知道當頻率高于l/7rt,時,一個三角波的諧波幅度以40dB/dec的速率下降。因此,當高于這個頻率時目標阻抗可能會增加,而不增加噪聲電壓。如果高于這個拐點頻率(如圖11-17竇線所示)時,目標阻抗允許以20dB/dec的比例增加,則超過這個頻率噪聲仍將以20dB/dec的速率減小。這個方法大大簡化了去耦網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計,且使需要的電容器數(shù)量最小化。
用這個方法,可以很容易地估計出提供有效高頻去耦所需的去耦電容的數(shù),每個電容串聯(lián)的電感,Z是低頻目標阻抗,0是邏輯器件的開關(guān)(上升/下降)時間。用至少這么多電容將使去耦網(wǎng)絡(luò)的高頻阻抗保持在或低于目標阻抗。
一個最佳去耦設(shè)計的關(guān)鍵是知道式(11-7)中所用電感是多少。就IC芯片自身電源對地噪聲而言,總電感(去耦電容,PCB跡線以及IC引線結(jié)構(gòu))必須被考慮。然而,關(guān)于IC引線結(jié)構(gòu)的電感在PCB級沒什么可做。而且,當我們在一個IC上測量電源對地噪聲時,我們是在IC的插腳處而不是在芯片上進行測量。另外,就噪聲干擾PCB電源總線而言,是IC對PCB接(例如IC插腳)的電壓而不是芯片本身的噪聲電壓起作用。
因此,去耦的目的應(yīng)是使IC插腳處VcC對地噪聲電壓最小化。為了達到這一目的,可以忽略IC的內(nèi)電感。因北,我們只需要考慮去耦電容的電感和PCB跡線(包括導(dǎo)通孔)的電感。一個好的SMT電容的內(nèi)電感將是1.5nH或更少。PCB跡線電感約是lOnH/in,在一個0. 062in厚的PCB上,一個導(dǎo)通孔的電感約為0.8nH。
作為一個有效的去耦網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)的阻抗必須保持低于關(guān)注的頻率范圍內(nèi)的一些目標值。HD155154NPEB如果這點可以做到,則諧振頻率的位置就無所謂了。如果目標阻抗是200mfl,,則對于64個電容結(jié)構(gòu)的情況而言,如圖11-12所描述的,阻抗低于200mfl的范圍約是8MHz~130MHz。
然而,跨頻率范圍用一個固定的目標阻抗是過于嚴格而沒必要的。從式(11-3)和圖11-4,我們知道當頻率高于l/7rt,時,一個三角波的諧波幅度以40dB/dec的速率下降。因此,當高于這個頻率時目標阻抗可能會增加,而不增加噪聲電壓。如果高于這個拐點頻率(如圖11-17竇線所示)時,目標阻抗允許以20dB/dec的比例增加,則超過這個頻率噪聲仍將以20dB/dec的速率減小。這個方法大大簡化了去耦網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計,且使需要的電容器數(shù)量最小化。
用這個方法,可以很容易地估計出提供有效高頻去耦所需的去耦電容的數(shù),每個電容串聯(lián)的電感,Z是低頻目標阻抗,0是邏輯器件的開關(guān)(上升/下降)時間。用至少這么多電容將使去耦網(wǎng)絡(luò)的高頻阻抗保持在或低于目標阻抗。
一個最佳去耦設(shè)計的關(guān)鍵是知道式(11-7)中所用電感是多少。就IC芯片自身電源對地噪聲而言,總電感(去耦電容,PCB跡線以及IC引線結(jié)構(gòu))必須被考慮。然而,關(guān)于IC引線結(jié)構(gòu)的電感在PCB級沒什么可做。而且,當我們在一個IC上測量電源對地噪聲時,我們是在IC的插腳處而不是在芯片上進行測量。另外,就噪聲干擾PCB電源總線而言,是IC對PCB接(例如IC插腳)的電壓而不是芯片本身的噪聲電壓起作用。
因此,去耦的目的應(yīng)是使IC插腳處VcC對地噪聲電壓最小化。為了達到這一目的,可以忽略IC的內(nèi)電感。因北,我們只需要考慮去耦電容的電感和PCB跡線(包括導(dǎo)通孔)的電感。一個好的SMT電容的內(nèi)電感將是1.5nH或更少。PCB跡線電感約是lOnH/in,在一個0. 062in厚的PCB上,一個導(dǎo)通孔的電感約為0.8nH。
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