這三種電容在PCB設(shè)計中怎么擺放？
2023-4-28 16:40:51??????點擊：
電容在高速 PCB 設(shè)計中起著重要的作用，通常也是 PCB 上用得最多的器件。在 PCB 中，電容通 常分為濾波電容、去耦電容、儲能電容等。
1 電源輸出電容，濾波電容
我們通常把電源模塊輸入、輸出回路的電容稱為濾波電容。簡單理解就是，保證輸入、輸出電源 穩(wěn)定的電容。在電源模塊中，濾波電容擺放的原則是“先大后小”。如圖2.48.1所示，濾波電容按箭頭 方向先大后小擺放。
電源設(shè)計時，要注意走線和銅皮足夠?qū)?、過孔數(shù)量足夠多，保證通流能力滿足需求。寬度和過孔 數(shù)量結(jié)合電流大小來評估。
電源輸入電容
電源輸入電容與開關(guān)環(huán)路形成一個電流環(huán)。這個電流環(huán)路的變化幅度大，Iout的幅度。頻率是開關(guān)頻率。DCDC芯片開關(guān)過程中產(chǎn)生，這個電流環(huán)產(chǎn)生的電流的變化，包含了較快的di/dt。
同步BUCK的方式，續(xù)流路徑要經(jīng)過芯片的GND管腳，輸入電容要接在芯片的GND和Vin之間，路徑竟可能的短粗。
這個電流環(huán)面積足夠的小，這個電流環(huán)對外輻射就會越好。
2 去耦電容
高速 IC的電源引腳需要足夠多的去耦電容，最好能保證每個引腳有一個。實際設(shè)計中，如果沒 有空間擺放去耦電容，則可以酌情刪減。
IC 電源引腳的去耦電容的容值通常會比較小，如 0.1μF、0.01μF 等；對應(yīng)的封裝也比較小，如 0402封裝、0603封裝等。在擺放去耦電容時，應(yīng)注意以下幾點。
（1）盡可能靠近電源引腳放置，否則可能起不到去耦作用。理論上講，電容有一定的去耦半徑范 圍，所以應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行就近原則。
（2）去耦電容到電源引腳引線盡量短，而且引線要加粗，通常線寬為8～15mil（1mil = 0.0254mm）。加粗目的在于減小引線電感，保證電源性能。
（3）去耦電容的電源、地引腳從焊盤引出線后，就近打孔，連接到電源、地平面上。該引線同樣要 加粗，過孔盡量用大孔，如能用孔徑10mil 的孔，就不用8mil的孔。
（4）保證去耦環(huán)路盡量小。去耦電容常見的擺放示例如圖2.48.2～圖2.48.4所示。圖2.48.2～圖2.48.4所示是SOP封裝的IC 去耦電容的擺放方式，QFP等封裝的與此類似。
常見的 BGA封裝，其去耦電容通常放在 BGA下面，即背面。由于 BGA 封裝引腳密度大，因此去 耦電容一般放的不是很多，但應(yīng)盡量多擺放一些，如圖2.48.5所示。
3、儲能電容
儲能電容的作用就是保證IC在用電時，能在最短的時間內(nèi)提供電能。儲能電容的容值一般比較 大，對應(yīng)的封裝也比較大。在PCB中，儲能電容可以離器件遠(yuǎn)一些，但也不能太遠(yuǎn)，如圖2.48.6所示。常見的儲能電容扇孔方式，如圖2.48.7所示。
電容扇孔、扇線原則如下。
（1）引線盡量短且加粗，這樣有較小的寄生電感。
（2）對于儲能電容，或者過電流比較大的器件，打孔時應(yīng)盡量多打幾個。
（3）當(dāng)然，電氣性能最好的扇孔是盤中孔。實際需要綜合考慮
1 電源輸出電容，濾波電容
我們通常把電源模塊輸入、輸出回路的電容稱為濾波電容。簡單理解就是，保證輸入、輸出電源 穩(wěn)定的電容。在電源模塊中，濾波電容擺放的原則是“先大后小”。如圖2.48.1所示，濾波電容按箭頭 方向先大后小擺放。
電源設(shè)計時，要注意走線和銅皮足夠?qū)?、過孔數(shù)量足夠多，保證通流能力滿足需求。寬度和過孔 數(shù)量結(jié)合電流大小來評估。
電源輸入電容
電源輸入電容與開關(guān)環(huán)路形成一個電流環(huán)。這個電流環(huán)路的變化幅度大，Iout的幅度。頻率是開關(guān)頻率。DCDC芯片開關(guān)過程中產(chǎn)生，這個電流環(huán)產(chǎn)生的電流的變化，包含了較快的di/dt。
同步BUCK的方式，續(xù)流路徑要經(jīng)過芯片的GND管腳，輸入電容要接在芯片的GND和Vin之間，路徑竟可能的短粗。
這個電流環(huán)面積足夠的小，這個電流環(huán)對外輻射就會越好。
2 去耦電容
高速 IC的電源引腳需要足夠多的去耦電容，最好能保證每個引腳有一個。實際設(shè)計中，如果沒 有空間擺放去耦電容，則可以酌情刪減。
IC 電源引腳的去耦電容的容值通常會比較小，如 0.1μF、0.01μF 等；對應(yīng)的封裝也比較小，如 0402封裝、0603封裝等。在擺放去耦電容時，應(yīng)注意以下幾點。
（1）盡可能靠近電源引腳放置，否則可能起不到去耦作用。理論上講，電容有一定的去耦半徑范 圍，所以應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行就近原則。
（2）去耦電容到電源引腳引線盡量短，而且引線要加粗，通常線寬為8～15mil（1mil = 0.0254mm）。加粗目的在于減小引線電感，保證電源性能。
（3）去耦電容的電源、地引腳從焊盤引出線后，就近打孔，連接到電源、地平面上。該引線同樣要 加粗，過孔盡量用大孔，如能用孔徑10mil 的孔，就不用8mil的孔。
（4）保證去耦環(huán)路盡量小。去耦電容常見的擺放示例如圖2.48.2～圖2.48.4所示。圖2.48.2～圖2.48.4所示是SOP封裝的IC 去耦電容的擺放方式，QFP等封裝的與此類似。
常見的 BGA封裝，其去耦電容通常放在 BGA下面，即背面。由于 BGA 封裝引腳密度大，因此去 耦電容一般放的不是很多，但應(yīng)盡量多擺放一些，如圖2.48.5所示。
3、儲能電容
儲能電容的作用就是保證IC在用電時，能在最短的時間內(nèi)提供電能。儲能電容的容值一般比較 大，對應(yīng)的封裝也比較大。在PCB中，儲能電容可以離器件遠(yuǎn)一些，但也不能太遠(yuǎn)，如圖2.48.6所示。常見的儲能電容扇孔方式，如圖2.48.7所示。
電容扇孔、扇線原則如下。
（1）引線盡量短且加粗，這樣有較小的寄生電感。
（2）對于儲能電容，或者過電流比較大的器件，打孔時應(yīng)盡量多打幾個。
（3）當(dāng)然，電氣性能最好的扇孔是盤中孔。實際需要綜合考慮
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