随着数字电子设备性能的日益提高,其使用的IC的工作频率也越来越高。在这种情况下,在IC电源线上也随之产生了两个新的问题:一是输出电压的稳定性;二是电源线上的EMI噪声问题。这两个问题本质上由连接在IC电源线上的旁路电容的高频特性决定。
一般来说,常被用作旁路的电容是两端多层陶瓷电容器,它直接连接在靠近IC电源输出管脚的走线上,以稳定IC电压并减少噪声。但是,当IC的时钟频率越来越高时,IC将产生频率更高的噪声,并要求具有快速电流供应的电子电路。这样,两端电容器的旁路作用会大打折扣,因为寄生在它内电极中的电感和电容,使它的高频性能表现不是很好,如图1所示。
因此,在高频范围中需要性能优越的旁路电容器。在很多情况下,设计工程师为了减少两端电容器的电感效应,常常将几个两端电容器并联使用,如图2。
但事实上,三端电容器具有特殊的内部结构,大大减少了其内部等效电感,在不需要并联电容的情况下,也具有很好的高频抑噪效果。如图3、图4所示。
图1:两端电容器的等效电路图。 |
图2:并联安装的多个二端电容器实物图。 |
图3:三端电容器的结构和实物图。 |
由于三端电容器的这种独特结构,当它用作IC电源线的旁路滤波时,能有效减少高频噪声,并稳定电源输出电压(见图5和图6)。
图4:三端电容与二端电容的插入损耗的比较。 |
评论