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有兩個不同值電容的去耦網絡及其等效電路

發布時間:2014/4/17 21:06:30 訪問次數:815

   當頻率低于兩個網絡的諧振頻率時( f< frl),兩個網絡呈容性,總電容等于兩個電容之和,HCF4094M013TR這實際上就等于大電容。因此,小電容對于去耦網絡的性能只有較小的影響或沒有影響。

   當頻率高于兩個網絡的諧振頻率時(f> frZ),兩個網絡呈感性,總電感等于兩個電感并聯,或一個電感值的一半。當頻率高于fr2時有助于去耦。

   然而,當頻率在兩個網絡的諧振頻率之間時(frl< f< fr2),具有較大電容的網絡呈感性,具有較小電容的網絡仍然呈容性。因此兩個網絡的等效電路是如圖11-15 (b)所示的一個電容并聯一個電感或一個并聯諧振電路,其阻抗在諧振時是大的,這將如圖11-14所示產生諧振尖峰。

        

   并聯諧振峰值的準確形狀、幅度和位置將作為兩個電容值的比值、電容的等效串聯電阻(ESR)以及PCB布局的函數而變化。如果兩個電容值在2比1的比值以內,因為諧振峰值將出現在諧振下降中,所以它的幅度將被減小到一個可接受的值。例如,因為公羞,即使同樣標稱值的電容將有不同的值。兩個有20%或甚至so%公差的電容間所產生的諧振峰值不會產生問題。并聯諧振的主要問題出現在當電容值有一個數量級或更多的差距時。

   因此,我們可得出結論,當兩個不同值的電容分別被用于兩個去耦網絡時:

   ·當頻率低于大電容網絡的諧振頻率時,小電容網絡將對去耦性能沒有影響。

   ·當頻率高于兩個網絡的諧振頻率時,因為電感減小,去耦性能將提高。

   ·在兩個諧振頻率之間的某些頻率,由于并聯諧振網絡所導致的阻抗尖峰,去耦性能實際將變差,這是不利的。

   例如,Bruce Archambeault(2001)通過用網絡分析儀測量一個試驗PCB的電源對地平面的阻抗給出了不同去耦方法去耦效果的信息。對于兩個不同值去耦電容的情況,他的結論是:

   當第二個電容值增加時,高頻去耦性能沒有顯著的提高。實際上,在許多典型噪聲銬鶯存在的頻率范圍內(50~200MHz),去耦性能是較差的。

   Archambeault的數據表明,在兩個去耦網絡諧振頻率之間的某些頻率,在50~200MHz的頻率范圍內,與所有電容值都相同時的結果比較,當用兩個不同值的電容時噪聲增加了25dB。

   當頻率低于兩個網絡的諧振頻率時( f< frl),兩個網絡呈容性,總電容等于兩個電容之和,HCF4094M013TR這實際上就等于大電容。因此,小電容對于去耦網絡的性能只有較小的影響或沒有影響。

   當頻率高于兩個網絡的諧振頻率時(f> frZ),兩個網絡呈感性,總電感等于兩個電感并聯,或一個電感值的一半。當頻率高于fr2時有助于去耦。

   然而,當頻率在兩個網絡的諧振頻率之間時(frl< f< fr2),具有較大電容的網絡呈感性,具有較小電容的網絡仍然呈容性。因此兩個網絡的等效電路是如圖11-15 (b)所示的一個電容并聯一個電感或一個并聯諧振電路,其阻抗在諧振時是大的,這將如圖11-14所示產生諧振尖峰。

        

   并聯諧振峰值的準確形狀、幅度和位置將作為兩個電容值的比值、電容的等效串聯電阻(ESR)以及PCB布局的函數而變化。如果兩個電容值在2比1的比值以內,因為諧振峰值將出現在諧振下降中,所以它的幅度將被減小到一個可接受的值。例如,因為公羞,即使同樣標稱值的電容將有不同的值。兩個有20%或甚至so%公差的電容間所產生的諧振峰值不會產生問題。并聯諧振的主要問題出現在當電容值有一個數量級或更多的差距時。

   因此,我們可得出結論,當兩個不同值的電容分別被用于兩個去耦網絡時:

   ·當頻率低于大電容網絡的諧振頻率時,小電容網絡將對去耦性能沒有影響。

   ·當頻率高于兩個網絡的諧振頻率時,因為電感減小,去耦性能將提高。

   ·在兩個諧振頻率之間的某些頻率,由于并聯諧振網絡所導致的阻抗尖峰,去耦性能實際將變差,這是不利的。

   例如,Bruce Archambeault(2001)通過用網絡分析儀測量一個試驗PCB的電源對地平面的阻抗給出了不同去耦方法去耦效果的信息。對于兩個不同值去耦電容的情況,他的結論是:

   當第二個電容值增加時,高頻去耦性能沒有顯著的提高。實際上,在許多典型噪聲銬鶯存在的頻率范圍內(50~200MHz),去耦性能是較差的。

   Archambeault的數據表明,在兩個去耦網絡諧振頻率之間的某些頻率,在50~200MHz的頻率范圍內,與所有電容值都相同時的結果比較,當用兩個不同值的電容時噪聲增加了25dB。

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