目標(biāo)阻抗
發(fā)布時(shí)間:2014/4/17 21:16:30 訪問(wèn)次數(shù):993
作為一個(gè)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(biāo)值。HD155154NPEB如果這點(diǎn)可以做到,則諧振頻率的位置就無(wú)所謂了。如果目標(biāo)阻抗是200mfl,,則對(duì)于64個(gè)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(gè)固定的目標(biāo)阻抗是過(guò)于嚴(yán)格而沒(méi)必要的。從式(11-3)和圖11-4,我們知道當(dāng)頻率高于l/7rt,時(shí),一個(gè)三角波的諧波幅度以40dB/dec的速率下降。因此,當(dāng)高于這個(gè)頻率時(shí)目標(biāo)阻抗可能會(huì)增加,而不增加噪聲電壓。如果高于這個(gè)拐點(diǎn)頻率(如圖11-17竇線所示)時(shí),目標(biāo)阻抗允許以20dB/dec的比例增加,則超過(guò)這個(gè)頻率噪聲仍將以20dB/dec的速率減小。這個(gè)方法大大簡(jiǎn)化了去耦網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì),且使需要的電容器數(shù)量最小化。
用這個(gè)方法,可以很容易地估計(jì)出提供有效高頻去耦所需的去耦電容的數(shù),每個(gè)電容串聯(lián)的電感,Z是低頻目標(biāo)阻抗,0是邏輯器件的開(kāi)關(guān)(上升/下降)時(shí)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(biāo)阻抗。
一個(gè)最佳去耦設(shè)計(jì)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(duì)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(jí)沒(méi)什么可做。而且,當(dāng)我們?cè)谝粋(gè)IC上測(cè)量電源對(duì)地噪聲時(shí),我們是在IC的插腳處而不是在芯片上進(jìn)行測(cè)量。另外,就噪聲干擾PCB電源總線而言,是IC對(duì)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(duì)地噪聲電壓最小化。為了達(dá)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(gè)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(gè)0. 062in厚的PCB上,一個(gè)導(dǎo)通孔的電感約為0.8nH。
作為一個(gè)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(biāo)值。HD155154NPEB如果這點(diǎn)可以做到,則諧振頻率的位置就無(wú)所謂了。如果目標(biāo)阻抗是200mfl,,則對(duì)于64個(gè)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(gè)固定的目標(biāo)阻抗是過(guò)于嚴(yán)格而沒(méi)必要的。從式(11-3)和圖11-4,我們知道當(dāng)頻率高于l/7rt,時(shí),一個(gè)三角波的諧波幅度以40dB/dec的速率下降。因此,當(dāng)高于這個(gè)頻率時(shí)目標(biāo)阻抗可能會(huì)增加,而不增加噪聲電壓。如果高于這個(gè)拐點(diǎn)頻率(如圖11-17竇線所示)時(shí),目標(biāo)阻抗允許以20dB/dec的比例增加,則超過(guò)這個(gè)頻率噪聲仍將以20dB/dec的速率減小。這個(gè)方法大大簡(jiǎn)化了去耦網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì),且使需要的電容器數(shù)量最小化。
用這個(gè)方法,可以很容易地估計(jì)出提供有效高頻去耦所需的去耦電容的數(shù),每個(gè)電容串聯(lián)的電感,Z是低頻目標(biāo)阻抗,0是邏輯器件的開(kāi)關(guān)(上升/下降)時(shí)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(biāo)阻抗。
一個(gè)最佳去耦設(shè)計(jì)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(duì)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(jí)沒(méi)什么可做。而且,當(dāng)我們?cè)谝粋(gè)IC上測(cè)量電源對(duì)地噪聲時(shí),我們是在IC的插腳處而不是在芯片上進(jìn)行測(cè)量。另外,就噪聲干擾PCB電源總線而言,是IC對(duì)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(duì)地噪聲電壓最小化。為了達(dá)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(gè)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(gè)0. 062in厚的PCB上,一個(gè)導(dǎo)通孔的電感約為0.8nH。
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