高质量PCB设计理论

时间:2012-06-08来源:网络

2.3.电源线布置与电源滤波

一般的文献都认为电源线应尽可能粗,对此我不敢完全苟同。只有在大功率(1秒内平均电源电流可能达到1A)的场合,才必须保证足够的电源线宽度(我的经验,每1A电流对应50mil能够满足大多数场合的需求)。如果只为了防止信号的窜扰的话,电源线的宽度不是关键。甚至,有时细一些的电源线更有利!电源的质量一般主要不在于其绝对值,而在于电源的波动和迭加的干扰。解决电源干扰的关键在于滤波电容!如果你的应用场合对电源质量的确有苛刻的要求,就不要吝啬滤波电容的钱!使用滤波电容时要注意以下几条:

整个电路的电源输入端应该有总的滤波措施,而且各种类型的电容要互相搭配,一样都不能少,至少不会坏事的J对于数字系统至少要有100uF电解+ 10uF片钽+0.1uF贴片+1nF贴片。较高频(100kHz)100uF电解+10uF片钽+0.47uF贴片+0.1uF贴片。交流模拟系统:对于直流及低频模拟系统:1000uF|1000uF电解+10uF片钽+1uF贴片+0.1uF贴片。

每个重要芯片身边都应该有一套滤波电容。对于数字系统,一个0.1uF贴片一般就够了,重要的或工作电流较大的芯片还应并上一个10uF片钽或1uF 贴片,工作频率最高的芯片(CPU、晶振)还要并10nF|470pF或一个1nF。该电容应尽可能接近芯片的电源管脚并尽可能直接连接,越小的应越靠近。

对于芯片滤波电容,以内(滤波电容至芯片电源管脚)的一段应尽可能粗,如能采用多根细线并排就更好。有了滤波电容提供低(交流)阻抗电压源并抑制交流耦合干扰,电容管脚以外(指从总电源至滤波电容的一段)的电源线就不那幺重要了,线宽不必太粗,至少不必为此占用大量的板面积。某些模拟系统中还要求电源输入采用RC滤波网络以进一步抑制干扰,而较细的电源线有时恰好就兼具RC滤波器中电阻的作用,反而有利。

对于工作温度变化范围较大的系统,要注意铝电解电容在低温下性能会降低甚至丧失滤波作用,此时要用适当的钽电容代替之。例如,用100uF钽|1000uF铝代替470uF铝,或用22uF片钽代100uF铝。

注意铝电解电容不要离大功率发热器件太近,否则容易带来损坏电容。

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关键词: PCB 高质量

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