电源和地平面
• 应该尽可能的使用电源和地平面，
Why?
– 在设备和电源之间提供一个低阻抗的路径
– 提供屏蔽
– 提供散热
– 降低分布电感
• 一个完整的无破损的平面是最优选择
– 破碎的地平面会在走线的上下层之间
引入寄生电感
• Remember!
• 低频时，电流总是流过最小电阻路径
• 高频时，电流总是渡过最小电感路径
去耦电容（或“旁路电容”）
• 当设备里的门电路切换时，设备里的阻抗会有一个瞬时的变化
–结果就是电流会有一个瞬时的变化
• 去耦电容会这些瞬时的变化提供一个低阻抗的电流源
– 降低电源地之间的电压波动
– 帮助电源地信号工作在设备的工作SPEC之内
• 高速设计中有5个频段需要调节：
– DC至10 Khz• 通过调节模块来调节
– 10 Khz至100Khz• 通过去耦电容来调节
– 100Khz to 10 Mhz• 通过100nf(0.1uf）来调节
– 10 Mhz to 100M hz• 通过10 nf来调节
– 100Mhz至更高• 通过1nf和PCB电源和地平面来调节
• 需要多少去耦电容才够用呢？
– 取决于系统
• 需要考虑工作频率， I/O的切换数量，每个Pin脚的容性负载，走线的特征阻抗，结点的温度，芯片内部的运算
• 对于处理器，要考虑各种运算方式，缓存，内存， DMA，等等
– 经验法则：从DC至高频的每个频段内，供电引脚的电压波动都就小于5%
– DC供电电压的最大波动加上噪声的最大值应该小于供电电压的5%
• 需要一个足够带宽的示波器
• 有很多的方法去评估总共需要的容值，以及如何分布电容
– 这是一个复杂的问题，特别是在处理现在那些包含有成千上万门电电路的处理器的时候
• 为了获得最好的性能，应该尽可能的降低供电引脚与去耦电容之间的电感与电阻
• PCB布线和过孔会增加阻抗
• 当使用电源/地平面对时， 电容如同在PCB顶层一样有效
• 100Mhz以上的有效电容…
– 随着时钟频率和边缘变化率的提高，如何有效的使用旁路电容变得越来越困难
• 电容的ESL（等效串联电感）随着频率的增加而增加
• 电容的ESR（等效串联电阻）的增加会降低电容的效力
• 电容的寄生参数（pads,vias）所带来的电抗会随着频率增加而增加
• 100nf的电容在100Mhz之上是无用的
