为什么滤波电容的阻抗需小于芯片动态阻抗？

weichen743

4 u: Z6 y: b" D/ N/ \; K/ e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！


$ e7 P: M* i1 W5 u: `  F% u
3 W. K3 Q1 m: `2 F2 ?/ r& h4 L

fallen

weichen743 发表于 2015-6-10 20:13
7 ~  z, E2 ?5 X5 }' W5 i% M, ~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.
1 ]+ l' Y2 k* o: d3 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

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

kokosasdasdas

就像发个图片，这么麻烦

kokosasdasdas

我开始也不明白，想了会

kokosasdasdas

weichen743

fallen 发表于 2015-6-11 10:06
3 M! N- _: i' T: e: i) S8 M' h+ X$ n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 ...

非常感谢！分析的很到位！

weichen743

fallen 发表于 2015-6-10 11:47
理解的非常到位！
* K" G! t- A/ P$ B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
, s$ f- q+ t! M+ z+ M- Y% A ...

$ k3 W, r. I: W7 p9 z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。
# @" P" r6 {" y  X& |) p
  v, m& b- s5 o& m7 z- m6 h; r' ^0 n

fallen

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 ...

) L! A" i; a4 y2 n2 N! V, Z理解的非常到位！
- N  ]- H/ ?* T% k5 w# a就是那个意思，参考BUCK的输出纹波电流和电容DCR的计算。
1 B/ p2 v: I1 O; ?7 W6 R; m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。
9 h: B+ z$ s: t' X假设不考虑或者电容足够大，忽略电容充放电的影响。
" T# `) g' _4 K8 B' I1 `: E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。
' t) K/ A) L3 X5 a7 `" k& H1 z

bingshuihuo

weichen743 发表于 2015-6-9 20:54
( X  H1 O+ |5 U  w' f1 o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 ...

# x! P/ T$ ~2 X- ]& C说的有道理！！！！！！！！！
2 W  B* U7 I7 I) r# w

weichen743

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。


$ y8 \2 x& U! E理解不一定正确，欢迎指正。
. b3 W. E% V: O9 N" }+ _

kobeismygod

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

给力~~多谢点播~~

fallen

就是电源阻抗小于目标阻抗。