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如何才能正确的进行去耦
靓仔峰
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何谓正确去耦？有何必要性？
如果电源引脚上存在纹波和 / 或噪声，大多数 IC 都会有某种类型的性能下降。数字 IC 的噪声裕量会降低，时钟抖动则可能增加。对于高性能数字 IC，例如微处理器和 FPGA，电源额定容差（例如±5%）包含直流误差、纹波和噪声之和。只要电压保持在容差内，数字器件便符合规范。说明模拟 IC 对电源变化灵敏度的传统参数是电源抑制比（PSRR）。对于放大器，PSRR 是输出电压变化与电源电压变化之比，用比率（PSRR）或 dB （PSR）表示。PSRR 可折合到输出端（RTO）或输入端（RTI）。RTI 值等于 RTO 值除以放大器增益。图 1 显示典型高性能放大器（AD8099） PSR 随频率、以大约 6 dB/8 倍频程（20 dB/10 倍频程）下降的情况。图中显示了采用正负电源两种情况下的曲线图。尽管 PSR 在直流下是 90 dB，但较高频率下会迅速降低，此时电源线路上有越来越多的无用能量会直接耦合至输出。因此必须一开始就要防止此高频能量进入芯片。一般通过组合电解电容（用于低频去耦）、陶瓷电容（用于高频去耦）来完成，也有可能使用铁氧体磁珠。数据转换器以及其他模拟和混合信号电路的电源抑制可能在数据手册中都有相关规定。不过，在数据手册的应用部分，经常会针对几乎所有的线性和混合信号 IC 推荐电源去耦电路。用户应始终遵循这些建议，以确保器件正常工作。
低频噪声需要较大的电解电容，用作瞬态电流的电荷库。将低电感表面贴装陶瓷电容直接连接到 IC 电源引脚，便可最大程度地抑制高频电源噪声。所有去耦电容必须直接连接到低电感接地层才有效。此连接需要短走线或过孔，以便将额外串联电感降至最低。铁氧体磁珠（以镍、锌、锰的氧化物或其他化合物制造的绝缘陶瓷）也可用于在电源滤波器中去耦。铁氧体在低频下（《100 kHz） 为感性，因此对低通 LC 滤波器有用。100 kHz 以上，铁氧体成阻性（高 Q）。铁氧体阻抗与材料、工作频率范围、直流偏置电流、匝数、尺寸、形状和温度成函数关系。铁氧体磁珠并非始终必要，但可以增强高频噪声隔离和去耦，通常较为有利。这里可能需要验证磁珠永远不会饱和，特别是在运算放大器驱动高输出电流时。当铁氧体饱和时，它就会变为非线性，失去滤波特性。请注意，某些铁氧体甚至可能在完全饱和前就是非线性。因此，如果需要功率级，以低失真输出工作，当原型在此饱和区域附近工作时，应检查其中的铁氧体。
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