電源去耦是保持電源信號進入集成電路的各點低噪聲和低阻抗的一種重要手段。在了解電源去耦的作用原理之前,我們先來了解一下什么是電源進入集成電路的低阻抗。
電源進入集成電路的低阻抗,是指從電源到集成電路的路徑上,阻抗盡可能地小,使電源信號能夠穩(wěn)定地傳輸?shù)郊呻娐犯鼽c。如果電源進入集成電路的阻抗過大,就會導致信號傳輸不穩(wěn)定、出現(xiàn)噪聲、波形失真等問題,影響集成電路的性能。
而電源去耦就是一種用來降低電源信號進入集成電路的阻抗的方法,其基本原理是通過一個可控電容器,將電源和地之間的直流通路和alternating current (ac)通路分離,從而降低電源信號到達集成電路的路勁上的阻抗。
具體地,電源去耦的電路如圖所示,其中,c1、c2和c3分別表示三組電容器,l表示集成電路的負載,vdd和gnd分別表示電源和地。
電源給出的電壓信號中,通常包含一個直流分量和一個交流分量。直流分量通過c1、c2和c3的直通路,直接傳送到l的正極處;而交流分量則通過c1、c2和c3的通路,一路被衰減,直到被完全過濾掉,不會影響集成電路的穩(wěn)定性和性能。
通過選擇合適的電容器,可以使電源進入集成電路較為平坦的頻率響應,在一定范圍內(nèi)能有效地降低電源和地之間的噪聲和交流阻抗,從而保證集成電路的正常工作。
總之,電源去耦是保障集成電路工作穩(wěn)定的關鍵手段,它能有效降低電源信號到達集成電路路徑上的阻抗,保持集成電路各點低噪聲和低阻抗,提高集成電路的性能和可靠性。