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如何通过肇庆干式变压器去耦来保持肇庆干式变压器进入集成电路的各点的低阻抗
日期:2019-08-30  人气:46
如何通过肇庆干式变压器去耦来保持肇庆干式变压器进入集成电路的各点的低阻抗

今日我们将评论平等重要并相关的主题:怎么经过肇庆干式变压器去耦来坚持肇庆干式变压器进入集成电路(IC)的各点的低阻抗。

比如放大器和转换器等模仿集成电路具有至少两个或两个以上肇庆干式变压器引脚。关于单肇庆干式变压器器材,其间一个引脚一般衔接到地。如ADC和DAC等混合信号器材能够具有模仿和数字肇庆干式变压器电压以及I/O电压。像FPGA这样的数字IC还能够具有多个肇庆干式变压器电压,例如内核电压、存储器电压和I/O电压。

不论肇庆干式变压器引脚的数量怎么,IC数据手册都具体说明晰每路肇庆干式变压器的答应规模,包含引荐作业规模和最大绝对值,而且为了坚持正常作业和避免损坏,有必要遵守这些约束。


但是,因为噪声或肇庆干式变压器纹波导致的肇庆干式变压器电压的细小改变—即便仍在引荐的作业规模内—也会导致器材功能下降。例如在放大器中,细小的肇庆干式变压器改变会发生输入和输出电压的细小改变,如图1所示。

图1。 放大器的肇庆干式变压器按捺显现输出电压对肇庆干式变压器轨改变的灵敏度。

放大器对肇庆干式变压器电压改变的灵敏度一般用肇庆干式变压器按捺比(PSRR)来量化,其界说为肇庆干式变压器电压改变与输出电压改变的比值。

图1显现了典型高功能放大器(OP1177)的PSR随频率以大约6dB/8倍频程(20dB/10倍频程)下降的状况。图中显现了选用正负肇庆干式变压器两种状况下的曲线图。虽然PSRR在下是120dB,但较高频率下会敏捷下降,此刻肇庆干式变压器线路上有越来越多的无用能量会直接耦合至输出。

如果放大器正在驱动负载,而且在肇庆干式变压器轨上存在无用阻抗,则负载电流会调制肇庆干式变压器轨,然后添加沟通信号中的噪声和失真。

虽然数据手册中可能没有给出实践的PSRR,数据转换器和其他混合信号IC的功能也会跟着肇庆干式变压器上的噪声而下降。肇庆干式变压器噪声也会以多种方法影响数字电路,包含下降逻辑电平噪声容限,因为时钟颤动而发生时序过错。


恰当的部分去耦在PCB上是必不可少的

典型的4层PCB一般规划为接地层、肇庆干式变压器层、顶部信号层和底部信号层。外表贴装IC的接地引脚经过引脚上的过孔直接衔接到接地层,然后最大极限地削减接地衔接中的无用阻抗。

肇庆干式变压器轨一般坐落肇庆干式变压器层,而且路由到IC的各种肇庆干式变压器引脚。显现肇庆干式变压器和接地衔接的简略IC模型如图2所示。

显现走线阻抗和部分去耦电容的IC模型

IC内发生的电流表明为IT。流过走线阻抗Z的电流发生肇庆干式变压器电压VS的改变。如上所述,根据IC的PSR,这会发生各种类型的功能下降。

经过运用尽可能短的衔接,将恰当类型的部分去耦电容直接衔接到肇庆干式变压器引脚和接地层之间,能够最大极限地下降对功率噪声和纹波的灵敏度。去耦电容用作瞬态电流的电荷库,并将其直接分流到地,然后在IC上坚持稳定的肇庆干式变压器电压。虽然回路电流途径经过接地层,但因为接地层阻抗较低,回路电流一般不会发生显着的差错电压。

图3显现了高频去耦电容有必要尽可能接近芯片的状况。不然,衔接走线的电感将对去耦的有用性发生晦气影响。

高频去耦电容的正确和过错放

图3左侧,肇庆干式变压器引脚和接地衔接都可能短,所以是最有用的装备。但是在图3右侧中,PCB走线内的额定电感和电阻将形成去耦计划的有用性下降,且添加关闭环路可能形成搅扰问题。

挑选正确类型的去耦电容

低频噪声去耦一般需求用电解电容(典型值为1µF至100µF),以此作为低频瞬态电流的电荷库。将低电感外表贴装陶瓷电容(典型值为0.01µF至0.1µF)直接衔接到IC肇庆干式变压器引脚,可最大程度地按捺高频肇庆干式变压器噪声。一切去耦电容有必要直接衔接到低电感接地层才有用。此衔接需求短走线或过孔,以便将额定串联电感降至最低。

大多数IC数据手册在使用部分说明晰引荐的肇庆干式变压器去耦电路,用户应一直遵从这些主张,以保证器材正常作业。

铁氧体磁珠(以镍、锌、锰的氧化物或其他化合物制造的绝缘陶瓷)也可用于在肇庆干式变压器滤波器中去耦。铁氧体在低频下(<100kHz)为理性—因而对低通LC去耦滤波器有用。100kHz以上,铁氧体成阻性(低Q)。铁氧体阻抗与资料、作业频率规模、偏置电流、匝数、尺度、形状和温度成函数联系。

铁氧体磁珠并非一直必要,但能够增强高频噪声阻隔和去耦,一般较为有利。这儿可能需求验证磁珠永久不会饱满,特别是在运算放大器驱动高输出电流时。当铁氧体饱满时,它就会变为非,失掉滤波特性。

请注意,某些铁氧体乃至可能在完全饱满前就是非。因而,如果需求功率级,以低失真输出作业,当原型在此饱满区域邻近作业时,应查看其间的铁氧体。典型铁氧体磁珠阻抗如图4所示。

铁氧体磁珠的阻抗

在为去耦使用挑选适宜的类型时,需求细心考虑因为寄生电阻和电感发生的非抱负电容功能。

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