旁路電容器和耦合電容器：以正確的方式穩(wěn)定電壓

在電子開發(fā)中經(jīng)常需要旁路電容器。圖1所示為開關(guān)穩(wěn)壓器，該穩(wěn)壓器可從高電壓產(chǎn)生較低電壓。在這種類型的電路中，旁路電容器（C拜爾比普） 尤其重要。它必須支持輸入路徑上的開關(guān)電流，以便電源電壓足夠穩(wěn)定以啟用操作。

圖1.ADP2441開關(guān)穩(wěn)壓器，帶旁路電容C拜爾比普在輸入處。

由于降壓轉(zhuǎn)換器中的輸入電容是此拓?fù)涞年P(guān)鍵路徑（熱回路）的一部分，因此C拜爾比普必須以盡可能少的寄生電感連接。因此，該組件的位置很重要。圖 2 的左側(cè)顯示了一個(gè)不太有用的布局。細(xì)走線被路由到旁路電容。流入電壓轉(zhuǎn)換器的電流也不會(huì)直接從旁路電容器流出。旁路電容器僅與額外的薄觸點(diǎn)連接。這會(huì)增加電容器的寄生電感，并降低該組件的有效性。建議的布局，其中旁路電容的效率非常高，如圖2的右側(cè)所示。該連接以非常小的寄生電感進(jìn)行。還可以看出，所支持的元件（例如開關(guān)穩(wěn)壓器）的引腳排列對(duì)電路板布局選項(xiàng)有影響。在圖 2 的右側(cè)，V在GND引腳比左側(cè)的不良示例更靠近。這導(dǎo)致旁路電容器和集成電路之間的環(huán)路面積更小。

圖2.旁路電容器連接不利（左）和有利（右）。

由于旁路電容器的連接應(yīng)盡可能少地產(chǎn)生寄生電感，因此建議將其放置在開關(guān)穩(wěn)壓器導(dǎo)通的同一電路板側(cè)。然而，在某些應(yīng)用中，只能在電路板的底部使用旁路電容器進(jìn)行去耦。一個(gè)例子是沒有足夠的空間容納大型去耦電容。在這種情況下，過孔用于連接電容器。不幸的是，它們有一些納米亨的寄生電感。為了保持盡可能低的連接阻抗，給出了各種連接建議，如圖3所示。

圖3.當(dāng)旁路電容器與過孔連接時(shí)，有多種選擇。

版本 A 不是特別有利。這里，在過孔和旁路電容之間使用細(xì)走線。根據(jù)要支撐的路徑在電路板另一側(cè)的運(yùn)行位置，幾何排列也會(huì)導(dǎo)致寄生電感增加。在版本B中，過孔更接近旁路電容，因此這是一個(gè)更好的連接。此外，兩個(gè)過孔并聯(lián)使用。這降低了連接的總電感。C版本是一個(gè)非常好的連接，其中連接的環(huán)路面積可以非常小，因此這里只有非常少量的寄生電感。然而，對(duì)于非常小的旁路電容器和低成本的制造工藝，元件下方的過孔是不可能的或不允許的。

示例 D 可能是一個(gè)有趣的連接。根據(jù)特定陶瓷旁路電容器的設(shè)計(jì)方式，與電路板的橫向連接可以代表寄生電感最低的路徑。

在電路板上放置旁路電容器對(duì)于實(shí)現(xiàn)這些組件的最大效率非常重要。在這里，以盡可能小的寄生電感連接很重要。最合適的連接使用與所支持電路相同的電路板，如圖2所示。在需要連接電路板背面旁路電容器的特殊情況下，應(yīng)選擇寄生電感盡可能小的連接，如圖3中的示例B、C和D所示。

審核編輯：郭婷