为什么滤波电容的阻抗需小于芯片动态阻抗？

weichen743 · 发表于 2015-6-7 18:53

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正在读王剑宇老师的《高速电路设计实践》一书，其中关于举例2-12有一句描述说“要求滤波电容阻抗小于芯片阻抗”。滤波电容阻抗和芯片阻抗是并联的关系吗？怎么理解这句话呢？求大侠们指点。谢谢！

fallen · 发表于 2015-6-11 10:06

weichen743 发表于 2015-6-10 20:13; ?- k) E) r' n9 u8 `: w8 n% r
我觉得从电源芯片这端好理解。不过文中所提到的芯片感觉是目标IC端，它的动态阻抗感觉不在传输路径上，只 ...

我的理解如下：
1 文中所说的，FPGA的IO电流IMAX=0.5A，而电流的波动是50%，也就是0.25A，则我认为他所需要的电流是在0.25A-0.5A之间。
2 文中说的电压的波动取5%，也就是他所允许的或者叫可以接受的电压波动是1.8V*5%=0.09V.
3 这就要求电源在提供波动电流的同时必须满足纹波的要求。
4 文中的意思是通过计算目标阻抗或者叫动态阻抗，来反推电源滤波电容所需要满足的要求。

skatecom · 发表于 2015-6-10 08:43

路径的问题，阻抗小，那个回路优先，干扰的纹波直接从那回到地，而不经过IC

fallen · 发表于 2015-6-8 11:01

就是电源阻抗小于目标阻抗。

weichen743 · 发表于 2015-6-8 22:35

给力~~多谢点播~~

kobeismygod · 发表于 2015-6-9 18:02

按照这个人说法就是：电容的ESR和I/O的内阻构成了一个分压网络，但ESR比I/O内阻越小，噪声信号被分压的越厉害，就等于噪声得到了抑制?

weichen743 · 发表于 2015-6-9 20:54

我觉得应该是通过电容网络降低在动态电流变化时，由于电源芯片本身电阻/电感，和走线电阻/电感所带来的压降，使电压更有效地传递到负载端。这个是在Altera PDN工具里看到的一张图，通过电容网络和PWR/GND平面，降低在动态电流变化最大时的目标阻抗，从而降低DC drop。

理解不一定正确，欢迎指正。

bingshuihuo · 发表于 2015-6-9 23:57

weichen743 发表于 2015-6-9 20:54$ C& F6 ?" Z$ {6 x( L9 c
我觉得应该是通过电容网络降低在动态电流变化时，由于电源芯片本身电阻/电感，和走线电阻/电感所带来的压降 ...

说的有道理！！！！！！！！！

fallen · 发表于 2015-6-10 11:47

weichen743 发表于 2015-6-9 20:54
7 b8 [! h0 e6 Z5 y/ g$ ]我觉得应该是通过电容网络降低在动态电流变化时，由于电源芯片本身电阻/电感，和走线电阻/电感所带来的压降 ...

理解的非常到位！
就是那个意思，参考BUCK的输出纹波电流和电容DCR的计算。
负载的电流变动，产生了di
而负载的电压波动要求，限制了纹波的要求。
假设不考虑或者电容足够大，忽略电容充放电的影响。
那么就只有ESR*DI的影响，这就是可以看作电源阻抗低于目标阻抗（动态阻抗）的要求。

weichen743 · 发表于 2015-6-10 20:13

fallen 发表于 2015-6-10 11:47
% a5 K' C* K+ B* _# O u8 v理解的非常到位！3 j1 M* }2 \" m& Q+ s& u5 d
就是那个意思，参考BUCK的输出纹波电流和电容DCR的计算。* a9 h: U% ]( J* e7 T5 W; r- ?9 U0 n
负载的电流变动，产生了di
$ A1 T! N2 a: p! e% G ...

我觉得从电源芯片这端好理解。不过文中所提到的芯片感觉是目标IC端，它的动态阻抗感觉不在传输路径上，只是接收端。有点不明白文中为什么那么写。

weichen743 · 发表于 2015-6-11 21:56

fallen 发表于 2015-6-11 10:064 R I3 G. X: C; w3 B( \. N. J
我的理解如下：3 `; y4 ~3 u& Y, Q8 a4 `# s" x3 j
1 文中所说的，FPGA的IO电流IMAX=0.5A，而电流的波动是50%，也就是0.25A，则我认为他所 ...

非常感谢！分析的很到位！

kokosasdasdas · 发表于 2023-11-21 18:14

kokosasdasdas · 发表于 2023-11-21 18:18

我开始也不明白，想了会

kokosasdasdas · 发表于 2023-11-22 09:27

就像发个图片，这么麻烦

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