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电源去耦与旁路设计防噪声.docx
资料介绍
电源去耦与旁路：别让噪声在板上乱窜
噪声怎么来的，就往哪堵
做硬件的都懂，电源是所有电路工作的基础，可电源也是最容易"藏污纳垢"的地方。IC高速翻转时产生瞬态电流，电源线上的寄生电感会把这些瞬态变成电压噪声，这些噪声在板上乱窜，窜到敏感的模拟电路、参考电压、时钟上，系统就不稳定了。电源去耦和旁路，就是要把噪声堵在源头、就地泄放，不让它窜到别处去。这篇文章讲透去耦的原理、做法和常见误区。
为什么需要去耦
IC的瞬态电流需求
数字IC在翻转时，需要从电源瞬间抽取大电流（尤其多引脚同时翻转时）。如果这个电流要从很远的电源走，走线寄生电感就会限制电流供给速度，导致供电电压瞬间跌落（电压塌陷），IC工作就不稳定。
去耦电容的作用，就是就近储存电荷，在IC需要瞬态电流时快速提供，避免电压塌陷。所以去耦电容必须"就近"放置，距离决定效果。
电源噪声的产生
电源走线和地平面有寄生电感，IC抽取的瞬态电流在这些电感上产生压降（L di/dt），就形成了电源噪声。这种噪声如果不就地旁路，会沿电源网络传导，污染其他电路。
去耦电容的原理与做法
多种容值并联
去耦的核心是覆盖宽频段。单颗电容有自谐振频率，超过后呈感性失去作用。常用"大小搭配"：大容值（10微法）做低频储能和稳压，小容值（0.1微法、0.01微法、100pF）做高频去耦。多颗并联，各自的谐振峰互补，形成宽频段的低阻抗。
就近放置、短走线
去耦电容要尽可能靠近IC的电源引脚，走线越短越好。距离长、走线细，寄生电感增大，高频滤波效果急剧下降。理想是电容紧贴引脚、走线短直、接地端直接打到地平面。实测表明，去耦电容距离每增加几毫米，高频滤波效果明显变差。
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