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Bruce Trump系列:PCB布局技巧——条纹 (striped) 电容器等等
bonniebakerti | 2013-07-19 10:40:03    阅读:901   发布文章

作者:Bruce Trump,德州仪器 (TI) 2012年12月10日

几周以前,我提出了一个关于薄膜电容器的问题:一端有条纹是什么意思?请看下面图片。

它们是一些无极性电容器,因此它不是极性标志。一位名叫Richard的读者给出了正确的回答:它标识了螺旋包裹起来的内部结构的外部导电箔。我发现,现在的工程师都知道这一点,因此正确的定位可实现差异化。即使从来没有使用过这些电容器,它也可让您以一种不同的方式设计PCB布局。下面我们来为您介绍它。

螺旋包裹薄膜电容器的外部箔屏蔽内部导体。在一个简易低通R-C电路中(图1a),电容器的一端接地,这样它便可以连接条纹端接地,屏蔽信号端,从而避免受到静电耦合干扰的影响。

高通情况如何呢(图1b)?没有电容器端接地。但一般而言,驱动该电路的前一级(可能是某个运算放大器的输出)为低阻抗,其对感应噪声不那么敏感。因此,连接条纹至低Z端。

现在,积分电路(图2a)如何处理呢?积分电容器的输出端由运算放大器低阻抗驱动,并且不容易受到外部干扰的扰乱。很明显,反相输入为更敏感的节点。条纹应该在运算放大器的输出端上。

图2b中,还有更多可以思考的地方。C1和R1连接的顺序会不同。R2和C2却相同。理论上,该顺序不相关,并且SPICE模拟会显示完全一样的结果。但是R1和R2实际上更小,可靠近反相输入端放置。这样便减少了“天线”面积,同时也降低了这种敏感节点的电容(会影响稳定性)。实际上更大的薄膜电容器C2,位于运算放大器的输出端,并且条纹连接低阻抗输出端。

大多数时候,我都会想到灵敏的模拟电路,其“易受”干扰,但您可能会使用高噪声电路,它可能成为潜在干扰的“源头”。另外,小心布局和正确的定位可以获得改善。它不仅仅是条纹电容器的问题。在您的系统中,可能还有其它会成为噪声拾取或者辐射源头的大型元件。随着这种意识的增强,您可能还会找到能够优化和改善您的PCB布局的其它方法。

条纹电容器只是一个奇怪的提示,关于优秀的电路板布局,还有许多需要我们去了解—接地、信号通路、元件选择和布局。许多我们的数据表都有非常具体的信息,可帮助优化性能。另外,下面是一些关于改善布局大概思路的链接:

  • 降低PCB设计成本:从原理图捕捉到PCB布局
  • 《高分辨率PCB布局小技巧》—第9部分
  • 《高速放大器布局技巧》—同样适用于精密模拟电路的通用技巧
  • 《低EMI的PCB设计指南》—微控制器电路中降低EMI的方法
电路板布局技术—《运算放大器权威指南》第17章

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