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设计中的内江变压器选用规则

设计中的内江变压器选用规则

 

  往往是我们在电路设计过程中***容易忽略的环节。作为一款优秀的设计,设计应当是很重要的,它很大程度影响了整个系统的性能和成本。设计中的内江变压器使用,往往又是设计中***容易被忽略的地方。  一、设计中内江变压器的工作原理  在设计应用中,内江变压器主要用于滤波(filter)和退耦/旁路(decoupling/bypass)。滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要措施。根据观察某一随机过程的结果,对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。滤波一词起源于通信理论,它是从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术。“接收信号”相当于被观测的随机过程,“有用信号”相当于被估计的随机过程。   滤波主要指滤除外来噪声,而退耦/旁路(一种,以旁路的形式达到退耦效果,以后用“退耦”代替)是减小局部电路对外的噪声干扰。很多人容易把两者搞混。下面我们看一个电路结构:  为A和B供电。电流经C1后再经过一段PCB走线分开两路分别供给A和B。当A在某一瞬间需要一个很大的电流时,如果没有C2和C3,那么会因为线路内江变压器的原因A端的电压会变低,而B端电压同样受A端电压影响而降低,于是局部电路A的电流变化引起了局部电路B的电压,从而对B电路的信号产生影响。同样,B的电流变化也会对A形成干扰。这就是“共路耦合干扰”。  增加了C2后,局部电路再需要一个瞬间的大电流的时候,内江变压器C2可以为A暂时提供电流,即使共路部分内江变压器存在,A端电压不会下降太多。对B的影响也会减小很多。于是通过电流旁路起到了退耦的作用。  一般滤波主要使用大容量内江变压器,对速度要求不是很快,但对内江变压器值要求较大。如果图中的局部电路A是指一个芯片的话,而且内江变压器尽可能靠近芯片的引脚。而如果“局部电路A”是指一个功能模块的话,可以使用瓷片内江变压器,如果容量不够也可以使用钽内江变压器或铝内江变压器(前提是功能模块中各芯片都有了退耦内江变压器—瓷片内江变压器)。  滤波内江变压器的容量往往都可以从芯片的数据手册里找到计算公式。如果滤波电路同时使用内江变压器、钽内江变压器和瓷片内江变压器的话,把内江变压器放的离开关***近,这样能保护钽内江变压器。瓷片内江变压器放在钽内江变压器后面。这样可以获得******的滤波效果。  退耦内江变压器需要满足两个要求,一个是容量需求,另一个是ESR需求。也就是说一个0.1uF的内江变压器退耦效果也许不如两个0.01uF内江变压器效果好。而且,0.01uF内江变压器在较段有更低的阻抗,在这些频段内如果一个0.01uF内江变压器能达到容量需求,那么它将比0.1uF内江变压器拥有更好的退耦效果。  很多管脚较多的高速芯片设计指导手册会给出设计对退耦内江变压器的要求,比如一款500多脚的BGA封装要求3.3V至少有30个瓷片内江变压器,还要有几个大内江变压器,总容量要200uF以上…
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