4. 电容容量的选择
在数字系统中,去耦电容的容量通常按下式估算:
其中:△I为瞬变电流;△V为逻辑器件允许的电源电压变化,△t 为开关时间。
实践中,去耦电容的容量选择并不严格,可按C=I/f 选用,f 为电路频率,即10Mhz选0.1MF, 100Mhz选0.01uF ; 在微机控制系统中,通常在0.1-0.01uF之间任选。
但是,近年的研究表明,去耦电容的容量选择还必须满足以下条件:
(1) 芯片与去耦电容两端电压差△VO必须小于噪声容限VNI:

(2) 从去耦电容为芯片提供所需的电流的角度考虑,其容量应满足:

(3) 芯片开关电压iC 的放电速度必须小于去耦电容电流的最大放电速度:

此外,当电源引线比较长时,瞬变电流会引起较大的压降,此时就要加容纳电容以维持器件要求的电压值。
5 去耦电容的安装方式与PCB设计
安装去耦电容时,一般都知道使电容的引线尽可能短。但是,实践中往往受到安装条件的限制,电容的引线不可能取得很短。况且,电容引线的寄生电感只是影响目谐振频率的因素之一,自谐振频率还与过孔的寄生电感、相关印制导线的寄生电感等因素有关。一味地追求引线短,不仅困难,而且根本达不到目的。
这说明要保证去耦效果,在PCB设计时,就要考虑相关问题。设计印制导线时,应使去耦电容距离芯片电源正负极引脚尽可能近(当然电容引线要尽可能短)。设计过孔时应尽量减小过孔的寄生电感。
6 结 语
人们不断纠正或放弃电容在EMC设计中的一些传统认识与做法。电容在EMC设计中的作用大小与多种因素有关,巳其中的很多因素一直在不断的研究与变化中。所以,要充分发挥电容在EMC设计中的作用,及时了解相关研究的新进展,及时采用新技术,是非常重要的。