电容的添加--希望大家讨论一下

lixiaojun707 · 发表于 2012-4-19 16:52:53

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一般在layout的后期，根据layout中空余位置的大小，会添加滤波电容。
其实这样的电容的添加是有技巧的。

在此就我的经验，做一些片面讨论，希望大家能够补充，讨论。

对于需要添加的电源网络，应根据电容性质的不同而添加。

例如：
有些电容单位面积电容大，但是ESR（Equivalent Series Resistance）大；在这里称为电容A
有些电容虽单位面积电容值小，但ESR电阻小，在这里称为电容B。

对电容A而言，滤波反应速度慢（ESR电阻大），但能提供更多的电流（电容值大）；电容B，滤波反应速度虽快，但提供的电流有限。所以基于上述分析考虑，电容B，应尽量优先靠近且包围需要滤波的电源，电容A相对可以距离远点。
原因：电容B速度快，当电源网络异常时，它能迅速起作用，但提供的电流有限；而电容A（反应慢）在电容B起作用后，再提供更多的电流给电源网络，以达到更好的滤波效果。

lixiaojun707

guozhuoqi · 发表于 2012-4-19 17:08:46

有道理。但是一般只用一種電容，也就沒那麼多需要考慮的了。

lixiaojun707 · 发表于 2012-4-19 18:31:16

回复 2# guozhuoqi

用的电容的种类和工艺很相关

enjoy545352 · 发表于 2012-4-19 19:23:25

学习啦。、

lixiaojun707 · 发表于 2012-4-19 22:08:36

希望大家多从layout角度方面，多讨论。结合设计还有什么需要考虑的。

大家多多交流，学习提高！

allen_tang · 发表于 2012-4-19 22:51:59

不知道ESR是什么东西...
百度的转载：
ESR，是Equivalent Series Resistance三个单词的缩写，翻译过来就是“等效串联电阻”。

　　理论上，一个完美的电容，自身不会产生任何能量损失，但是实际上，因为制造电容的材料有电阻，电容的绝缘介质有损耗，各种原因导致电容变得不“完美”。这个损耗在外部，表现为就像一个电阻跟电容串联在一起，所以就起了个名字叫做“等效串联电阻”。

　　ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。

　　比如，我们认为电容上面电压不能突变，当突然对电容施加一个电流，电容因为自身充电，电压会从0开始上升。但是有了ESR，电阻自身会产生一个压降，这就导致了电容器两端的电压会产生突变。无疑的，这会降低电容的滤波效果，所以很多高质量的电源啦一类的，都使用低ESR的电容器。

　　同样的，在振荡电路等场合，ESR也会引起电路在功能上发生变化，引起电路失效甚至损坏等严重后果。

　　所以在多数场合，低ESR的电容，往往比高ESR的有更好的表现。

　　不过事情也有例外，有些时候，这个ESR也被用来做一些有用的事情。

　　比如在稳压电路中，有一定ESR的电容，在负载发生瞬变的时候，会立即产生波动而引发反馈电路动作，这个快速的响应，以牺牲一定的瞬态性能为代价，获取了后续的快速调整能力，尤其是功率管的响应速度比较慢，并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。这时候，太低的ESR反而会降低整体性能。

　　ESR是等效“串联”电阻，意味着，将两个电容串联，会增大这个数值，而并联则会减少之。

　　实际上，需要更低ESR的场合更多，而低ESR的大容量电容价格相对昂贵，所以很多开关电源采取的并联的策略，用多个ESR相对高的铝电解并联，形成一个低ESR的大容量电容。牺牲一定的PCB空间，换来器件成本的减少，很多时候都是划算的。

　　和ESR类似的另外一个概念是ESL，也就是等效串联电感。早期的卷制电容经常有很高的ESL，而且容量越大的电容，ESL一般也越大。ESL经常会成为ESR的一部分，并且ESL也会引发一些电路故障，比如串联谐振等。但是相对容量来说，ESL的比例太小，出现问题的几率很小，再加上电容制作工艺的进步，现在已经逐渐忽略ESL，而把ESR作为除容量之外的主要参考因素了。

　　顺便，电容也存在一个和电感类似的品质系数Q，这个系数反比于ESR，并且和频率相关，也比较少使用。

　　由ESR引发的电路故障通常很难检测，而且ESR的影响也很容易在设计过程中被忽视。简单的做法是，在仿真的时候，如果无法选择电容的具体参数，可以尝试在电容上人为串联一个小电阻来模拟ESR的影响，通常的，钽电容的ESR通常都在100毫欧以下，而铝电解电容则高于这个数值，有些种类电容的ESR甚至会高达数欧姆。

　　ESR值与纹波电压的关系可以用公式V=R（ESR）×I表示。这个公式中的V就表示纹波电压，而R表示电容的ESR，I表示电流。可以看到，当电流增大的时候，即使在ESR保持不变的情况下，纹波电压也会成倍提高。

fuyibin · 发表于 2012-4-20 04:16:24

回复 1# lixiaojun707

你说的莫非是pcb layout？这边是chip layout，两码事

half_honey · 发表于 2012-4-20 08:56:54

只用一种滤波电容的飘过。。。

下次看文件的时候注意一下~

lixiaojun707 · 发表于 2012-4-20 09:50:43

回复 7# fuyibin

谢谢你的回复

我说的就是chip, 4Xnm工艺，有点特殊，存储芯片。

lixiaojun707 · 发表于 2012-4-20 09:59:39

回复 8# half_honey

我所做的项目中滤波电容确实不知一种，工艺特殊，呵呵

谢谢你的回复

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