【導(dǎo)讀】在使用去耦電容時(shí)，重要的是減少引線長(zhǎng)度和減小寄生電感，并將電容盡可能地安裝在器件邊上。由于器件工作的頻率越高，轉(zhuǎn)換速率越陡峭，所產(chǎn)生的RF電流頻譜就越大，需要并接各種去耦電容。
在電子系統(tǒng)中選擇什么類型的去耦電容，以及如何對(duì)這些電容進(jìn)行合理的布局，有一套較為嚴(yán)格的數(shù)學(xué)模型和理論，同時(shí)還需要相應(yīng)的分析工具進(jìn)行分析。由于這部分內(nèi)容超出了本書的研究范圍，因此本節(jié)僅采用一些現(xiàn)成的結(jié)果和Xilinx的一些推薦數(shù)據(jù)來完成去耦網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。
在使用去耦電容時(shí)，重要的是減少引線長(zhǎng)度和減小寄生電感，并將電容盡可能地安裝在器件邊上。為此，電源和地之間的閉環(huán)回路(該閉環(huán)回路與EMI特性有關(guān))需要在CPLD／FPGA器件的電源腳附近放置一個(gè)去耦電容來實(shí)現(xiàn)。距離電源引腳越近，效果會(huì)越好。
由于器件工作的頻率越高，轉(zhuǎn)換速率越陡峭，所產(chǎn)生的RF電流頻譜就越大，需要并接各種去耦電容。并接電容的放置一般用于過濾高頻町胄邕量并對(duì)線路板噪聲產(chǎn)生旁路作用，通常將多種電容成對(duì)圍繞在CPLD／FPGA器件四周，放置在電源和接地引腳之間。在50 MHz系統(tǒng)頻率以下，最典型的高頻去耦電容為0.1μF與0.001μF并聯(lián)。在更高時(shí)鐘頻率下，則應(yīng)選擇0.01μF和100μF電容并聯(lián)。
在實(shí)際應(yīng)用中，使用最多的去耦電容器是鉭電解電容和高頻陶瓷片電容。去耦電容通常是根據(jù)時(shí)鐘或器件工作的第1諧波來選擇，而主要的RF電流是由3次諧波或5次諧波產(chǎn)生的。此時(shí)還應(yīng)考慮該相位的諧波，需要利用各種電容來去耦。另外，時(shí)鐘的諧波分量也是一個(gè)必須考慮的參數(shù)，通常只要對(duì)時(shí)鐘的5次諧波以下的分量進(jìn)行處理就足夠了。如下圖所示為常用去耦電容器的自激頻率響應(yīng)曲線，在自激頻率點(diǎn)附近等效阻抗最小，去耦的效果也最好。在設(shè)計(jì)中，不同的電容器扮演不同的角色。
圖1：常用去耦電容器的自激頻率響應(yīng)曲線
