PCBA電子工程師為什么偏愛(ài)100nF退耦電容?
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題,我們看看身邊的PCBA電子工程師都是如何回答的吧:
PCBA電子工程師A:
這個(gè)問(wèn)題其實(shí)...說(shuō)白了主要是大家都在用,或者說(shuō)大部分時(shí)候it works。
其實(shí)多看一些電源完整性相關(guān)的資料能發(fā)現不少討論,100nF的去耦電容作用頻段一般認為是幾MHz到二三十MHz,再配合板上的bulk電容,能實(shí)現從很低頻到二三十MHz這個(gè)頻段內全程較低的電源阻抗,大部分的應用已經(jīng)夠用了。另外一方面因為大家形成了用100nF去耦的習慣,這樣的電容通常也有大量的庫存,采購價(jià)格也便宜,所以也沒(méi)必要標新立異去選其它容值,比如82nF,效果可能差不多,但你這么用,采購的同事肯定會(huì )找你的麻煩。
另外一方面,現在大量的高速I(mǎi)C尤其是高速數字IC會(huì )集成高頻去耦電容,所以片外只用搞一些相對低頻的去耦就夠了,一般做法就是搞一堆幾百nF級別的電容。而且片上集成的高頻去耦電容的效果比板上的強多了,板上去耦電容作用頻段的極限大概就兩三百MHz吧,對于現在動(dòng)輒幾百MHz往上的時(shí)鐘頻率來(lái)說(shuō)主要起安慰效果。
其他容值的去耦電容也不是不用,低頻模擬電路就會(huì )用上uF級別的去耦電容,PLL啊時(shí)鐘驅動(dòng)器啥的又可能用上pF級別的,需要具體情況具體分析,分析不來(lái)懟個(gè)100nF上去大部分情況下沒(méi)啥問(wèn)題。我最近遇到個(gè)問(wèn)題,用1nF的去耦電容效果比用100nF的好,因為需要作用的頻段是200MHz左右。
PCBA電子工程師B:
放很多100nf是粗糙的設計,合理的做法是做PDN仿真,在電源平面所有頻段控制阻抗滿(mǎn)足要求。
100nF電容成本較低,在不做詳細分析時(shí),多放置一些,可以在1~100MHz之間都提供較低的交流阻抗,因此一般也沒(méi)什么問(wèn)題。
不考慮成本,同封裝下容量越大濾波效果越好,1uF 0402比100nF 0402在全頻段濾波效果都好。
PCBA電子工程師C:
100nF電容可以更好地去除高頻分量,小電容通常具有低ESR、低引線(xiàn)和內部電感、較高的自諧振頻率和較高頻率下的低阻抗。所以,在高頻數字電路的PCB板上,100nF很重要,然后作為一種設計習慣,這種方式被應用于很多數字電路設計中,成為一種規范。但其實(shí),在以往調試很多電路板時(shí),這種退耦效果可能并不能量化和直觀(guān)體現出來(lái),是極端環(huán)境下的一種性能提升。
退藕電容并不是一個(gè)精確數值,因為每個(gè)電路的情況都不一樣,也不一定要100nF,而且常用較多的100nF是5%精度,對精度要求并不高,但100nF電容量大,封裝可以做到很小,容易制造,成本低,方便采購。前提是100nF對大部分數字IC來(lái)說(shuō),有較好的表現。