最有效的去耦电容器放置指南

对于填充PCBA的电子组件，就如何使用而言，最通用的组件可能是电容器。可以肯定的是，电容器在结构上是相当简单的组件。虽然，复杂度有所提高。这些包括能量密度远高于更常见的电解电容器的超级电容器（或超级电容器），以及石墨烯超级电容器可以做得很小。这些进步令人振奋，可能只会增加电容器目前在PCB布局中所起的重要作用。包括信号去耦。让我们为您的PCB布局定义最有益的去耦电容器放置准则，但首先，我们讨论去耦对电路板信号和电源完整性的重要性。

PCBA上的信号去耦

傅里叶分析（以法国数学家让·巴蒂斯特·约瑟夫，男爵·德·傅里叶命名），是分析周期函数最有用的工具之一，这些信号的幅度在固定周期内以固定周期变化。这种分析的强大之处在于它可用于将任何模拟信号分解为具有不同组成频率的一系列波形。这种隔离允许从原始信号中去除或过滤掉不需要频率的信号。该滤波是精确去耦的一个示例，为此目的而使用的电路由电阻，电感和/或电容的某种组合组成。

由于其固有的储能特性（阻止快速的电转换），因此可以将电容器用于 电源和瞬态去耦。PCBA（尤其是复杂的PCBA）可能具有多个电源输入，每个输入都需要进行调节以确保驱动的组件（通常是处理器，FPGA，其他IC或放大器）接收正确的电压电平。去耦电容器用于通过提供电流以维持电压，同时在需要时将组件输出转换为合适的电平来执行此平滑功能。电容器还用于消除由于IC内逻辑门的恒定切换而可能在AC或DC电源轨中发生的瞬变。去耦电容器有效的程度取决于您选择的类型，最重要的是取决于它们的放置。

信号和电源完整性的最佳去耦电容器放置指南

如上所述，去耦是基于频率的信号分解和隔离的一种形式。因此，有必要了解要隔离的频率或频率范围，以设计去耦解决方案。PCBA的最一般情况，可能会影响信号和电源完整性，是交流电与直流电的分离。通过遵循下面列出的一组良好的去耦电容器放置准则，可以最大程度地降低对电路板的配电网络（PDN）以及输入和输出信号的负面影响。

有效地放置去耦电容器

l 在信号源附近放置电容器

去耦电容器应放置在离信号源尽可能近的位置。这意味着在IC的引脚处以及在连接器附近的输入和输出信号。

l 串联放置电容器以输入和输出信号走线

为了消除输入和输出信号中的低频瞬变，电容应与走线串联放置。电容器将通过HF，同时阻止LF和DC。此外，应将小电容用于HF瞬变，将大电容用于LF瞬变。

l 将电容器并联放置在电源引脚和地上

与用于输入和输出信号路径的去耦相反，对于功率分配和接地，目标是消除交流或直流耦合。因此，电容器应与信号路径并联放置。

l 将电容器与电阻并联，以减少HF EMI

去耦电容器也可以与电阻器并联使用，以在通过LF和DC时去除多余的HF。

l 在接地层连接之前放置电容器

当使用过孔到达电源平面时，将电容器连接至组件引脚，然后再连接至过孔以确保电流流经该平面。

l 在同一层的数字和模拟接地之间放置电容器

去耦电容器对于隔离模拟和数字返回也有效。这是通过在AC和数字之间连接一个电容器来实现的PCB接地。

与安置相结合，利用好 多信号板的接地技巧用于电源的最有效去耦。对于IC封装；例如BGA，可能需要使用狗骨形布线和过孔来使用去耦电容器。但是，如果电源和接地在内部球上彼此相邻布置，则可以通过微孔直接将其直接连接到电源和接地层。