也谈去耦电容

容，提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能；另一方面旁路掉该器件的高频噪声。去耦电容的配置原则如下：

1、电源分配滤波电容

电源输入端跨接一个10μF~100μF的电解电容器，如果印制电路板的位置允许，采用以上的电解电容器的抗干扰效果会更好。1μF,10μF电容，并行共振频率在20MHz以上，去除高频率噪声的效果要好一些。在电源进入印制板的地方和一个1μF或10μF的去高频电容往往是有利的，即使是用电池供电的系统也需要这种电容。

2、芯片配置去耦电容

为每个集成电路芯片配置一个0.01μF的陶瓷电容器。数字电路中典型的去耦电容为0.1/μF的去耦电容有5nH分布电感，它的并行共振频率在7MHz左右，也就是说对于10MHz以下的噪声有较好的去耦作用，对40MHz以上的噪声几乎不起作用。如遇到印制电路板空间小而装不下时，可每4~10个芯片配置一个1μF~10μF钽电解电容器，这种器件的高频阻抗特别小，在500kHz~20MHz范围内阻抗小于1μF~10μF而且漏电流很小（0.5μA以下）。去耦电容值的选取并不严格，可按C=1/f计算，即10MHz取0.1μF。对微控制器构成的系统，取0.1μF~0.01μF之间都可以。

3、必要时加蓄放电容

每10片左右的集成电路要加一片充放电电容，或称为蓄放电容，电容大小可选10μF。通常使用的大电容为电解电容，但是在滤波频率比较高时，最好不用电解电容，电解电容是两层薄膜卷起来的，这种卷起来的结构在高频时表现为电感，最好使用钽电容或聚碳酸酯电容。

良好与糟糕 PCB 板面布局的对比

除了使用去耦电容器外，还要在去耦电容器、电源和接地端之间采取较短的低阻抗连接。将良好的去耦合板面布局与糟糕的布局进行了对比。应始终尝试着让去耦合连接保持较短的距离，同时避免在去耦合路径中出现通孔，原因是通孔会增加电感。大部分产品说明书都会给出去耦合电容器的推荐值。如果没有给出，则可以使用 0.1uF。

PCB布板时去耦电容的摆放问题

相信对做硬件的工程师，毕业开始进公司时，在设计PCB时，老工程师都会对他说，PCB走线不要走直角，走线一定要短，电容一定要就近摆放等等。但是一开始我们可能都不了解为什么这样做，就凭他们的几句经验对我们来说是远远不够的哦，当然如果你没有注意这些细节问题，今后又犯了，可能又会被他们骂，"都说了多少遍了电容一定要就近摆放，放远了起不到效果等等"，往往经验告诉我们其实那些老工程师也是只有一部分人才真正掌握其中的奥妙，我们一开始不会也不用难过，多看看资料很快就能掌握的。直到被骂好几次后我们回去找相关资料，为什么设计PCB电容要就近摆放呢，等看了资料后就能了解一些，可是网上的资料很杂散，很少能找到一个很全方面讲解的。工作两年后，我看到了相关人士讲的相关文章。下面这篇文章是我转载于博士的一片关于电容去耦半径的讲解，相信你看了之后可以很牛x的回答和避免类似问题的发生。

老师问：为什么去耦电容就近摆放呢?

学生答：因为它有有效半径哦，放的远了失效的。

电容去耦的一个重要问题是电容的去耦半径。大多数资料中都会提到电容摆放要尽量靠近芯片，多数资料都是从减小回路电感的角度来谈这个摆放距离问题。确实，减小电感是一个重要原因，但是还有一个重要的原因大多数资料都没有提及，那就是电容去耦半径问题。如果电容摆放离芯片过远，超出了它的去耦半径，电容将失去它的去耦的作用。

理解去耦半径最好的办法就是考察噪声源和电容补偿电流之间的相位关系。当芯片对电流的需求发生变化时，会在电源平面的一个很小的局部区域内产生电压扰动，电容要补偿这一电流(或电压)，就必须先感知到这个电压扰动。信号在介质中传播需要一定的时间，因此从发生局部电压扰动到电容感知到这一扰动之间有一个时间延迟。同样，电容的补偿电流到达扰动区也需要一个延迟。因此必然造成噪声源和电容补偿电流之间的相位上的不一致。

当扰动区到电容的距离达到时，补偿电流的相位为pi，和噪声源相位刚好差180度，即完全反相。此时补偿电流不再起作用，去耦作用失效，补偿的能量无法及时送达。为了能有效传递补偿能量，应使噪声源和补偿电流的相位差尽可能的小，最好是同相位的。距离越近，相位差越小，补偿能量传递越多，如果距离为0，则补偿能量百分之百传递到扰动区。这就要求噪声源距离电容尽可能的近，要远小于1/4波长。实际应用中，这一距离最好控制在之间1/40~1/50波长，这是一个经验数据。

例如：0.001uF