电路板设计中电容的一般配置原则

电路板设计中电容的一般配置原则
退藕电容的一般配置原则
1. 电源输入端跨接10 ~100uf的电解电容器。

如有可能，接100uf以上的更好。

2. 原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pf的瓷片电容，如遇印制板空隙不够，可每4~8个芯片布置一个1
~ 10pf的但电容。

3. 对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件，如 ram、rom存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接入退
藕电容。

4、电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。

此外，还应注意以下两点：
a、在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时．操作它们时均会产生较大火花放电，必须采用附图所示的
rc 电路来吸收放电电流。

一般 r 取 1 ~ 2k，c取2.2 ~ 47uf。

b、 cmos的输入阻抗很高，且易受感应，因此在使用时对不用端要接地或接正电源。

由于大部分能量的交换也是主要集中于器件的电源和地引脚，而这些引脚又是独立的直接和地电平面相连接的。

这样，电压的波动实际上主要是由于电流的不合理分布引起。

但电流的分布不合理主要是由于大量的过孔和隔离
带造成的。

这种情况下的电压波动将主要传输和影响到器件的电源和地线引脚上。

为减小集成电路芯片电源上的电压瞬时过冲，应该为集成电路芯片添加去耦电容。

这可以有效去除电源上的毛
刺的影响并减少在印制板上的电源环路的辐射。

当去耦电容直接连接在集成电路的电源管腿上而不是连接在电源层上时，其平滑毛刺的效果最好。

这就是为
什么有一些器件插座上带有去耦电容，而有的器件要求去耦电容距器件的距离要足够的小。

去耦电容配置的一般原则如下：
● 电源输入端跨接一个10～100uF的电解电容器，如果印制电路板的位置允许，采用100uF以上的电解电容器的抗
干扰效果会更好。

● 为每个集成电路芯片配置一个0.01uF的陶瓷电容器。

如遇到印制电路板空间小而装不下时，可每4～10个芯片
配置一个1～10uF钽电解电容器，这种器件的高频阻抗特别小，在500kHz～20MHz范围内阻抗小于1Ω，而且漏电流
很小（0.5uA以下）。

● 对于噪声能力弱、关断时电流变化大的器件和ROM、RAM等存储型器件，应在芯片的电源线（Vcc）和地线
（GND）间直接接入去耦电容。

● 去耦电容的引线不能过长，特别是高频旁路电容不能带引线。

● 在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时．操作它们时均会产生较大火花放电，必须RC 电路来吸收放电
电流。

一般 R 取 1 ~ 2K，C取2.2 ~ 47UF。

● CMOS的输入阻抗很高，且易受感应，因此在使用时对不用端要接地或接正电源。

● 设计时应确定使用高频低频中频三种去耦电容，中频与低频去耦电容可根据器件与PCB功耗
决定,可分别选47-
1000uF和470-3300uF；高频电容计算为: C="P/V"*V*F。

● 每个集成电路一个去耦电容。

每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。

● 用大容量的钽电容或聚酷电容而不用电解电容作电路充放电储能电容。

使用管状电时，外壳要接地。

配置电容的经验值
好的高频去耦电容可以去除高到1GHZ的高频成份。

陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。

设计印刷线路板
时，每个集成电路的电源，地之间都要加一个去耦电容。

去耦电容有两个作用：一方面是本集成电路的蓄能电
容，提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能；另一方面旁路掉该器件的高频噪声。

数字电路中典型的去
耦电容为0.1uf的去耦电容有5nH分布电感，它的并行共振频率大约在7MHz左右，也就是说对于10MHz以下的噪声有
较好的去耦作用，对40MHz以上的噪声几乎不起作用。

1uf，10uf电容，并行共振频率在20MHz以上，去除高频率噪声的效果要好一些。

在电源进入印刷板的地方和一个
1uf或10uf的去高频电容往往是有利的，即使是用电池供电的系统也需要这种电容。

每10片左右的集成电路要加一
片充放电电容，或称为蓄放电容，电容大小可选10uf。

最好不用电解电容，电解电容是两层溥膜卷起来的，这种
卷起来的结构在高频时表现为电感，最好使用胆电容或聚碳酸酝电容。

去耦电容值的选取并不严格，可按C=1/f
计算；即10MHz取0.1uf。

由于不论使用怎样的电源分配方案，整个系统会产生足够导致问题发生的噪声，额外的
过滤措施是必需的。

这一任务由旁路电容完成。

一般来说，一个1uf-10uf 的电容将被放在系统的电源接入端，板
上每个设备的电源脚与地线脚之间应放置一个0.01uf-0.1uf 的电容。

旁路电容就是过滤器。

放在电源接入端的大
电容（约10uf）用来过滤板子产生的低频（比如60hz 线路频率）。

板上工作中的设备产生的噪声会产生从
100mhz 到更高频率间的合共振（harmonics）。

每个芯片间都要放置旁路电容，这些电容比较小，大约0.1u 左右。

电阻电容知识总结
1、钽电容的封装尺寸
长的话是+-0.2 ,宽是+-0.1 高（MM）
A 型的尺寸3.2 X1.6 X1.6 俗称: A(3216)
B型的尺寸 3.5 X2.8 X1.9 俗称: B(3528)
C型的尺寸 6.0X 3.2X 2.6 俗称: C(6032)
D 型的尺寸7.3 X4.3 X2.9 俗称: D(7343) 厚度2.9英寸
E 型的尺寸7.3 X4.3 X4.1 俗称: E(7343) 厚度4.1英寸
V 型的尺寸7.3X 6.1 X3.45 俗称: V(7361)
J(1608)
P(2012)也就是0805的
2、贴片阻排
我只用过一种，就是长乘宽为×的，上面有四个电阻，管脚之间的尺寸为
3、无极性贴片电容
封装尺寸与功率有关通常来说
封装功率封装尺寸
0201 1/20W 1.0x0.5 mm
0805 1/8W
通过贴片电阻的额定功率和标称阻值，就能算出电阻的额定电压。

使用贴片电阻时，不能超过这个额定电压，否则会降低其可靠性；也不能超过其最大工作电压，否则有击穿的危险。

电压=√功率x电阻值 (P=V2 /R) 或最大工作电压两者中的较小值
电容目前我国采用的固定式标称容量系列是：E24，E12,E6系列。

他们分别使用的允许偏差是+-5% +-10% +-20%。

容量一般从零点几pF到几十uF
E24 E12 E6 E24 E12 E6
1.1 3.6
1.2 1.2 3.9 3.9
1.3 4.3
1.6 5.1
1.8 1.8 5.6 5.6
2.0 6.2
2.4 7.5
2.7 2.7 8.2 8.2
4、贴片电阻
贴片电阻的封装与功率关系如下表：
封装
英制(inch) 公制(mm) 常规功率系列提升功率系列最大工作电压
0201 0603 1/20W / 25
0402 1005 1/16W / 50
0603 1608 1/16W 1/10W 50
0805 2012 1/10W 1/8W 150
1206 3216 1/8W 1/4W 200
1210 3225 1/4W 1/3W 200
1812 4832 1/2W / 200
2010 5025 1/2W 3/4W 200
2512 6432 1W / 200
电阻阻值
E6, E12, E24, E48, E96, E192
Problem:
What do the terms E6, E12, E24, E48, E96, and E192 mean?
Solution:
The "E" portion of the terms stand for "exponential spacing", and the number is the number of logarithmic steps per decade (power of ten). Early in the 20th century, when electronics was still in the tube era, resistor and capacitor manufacturers adopted this system of standard component values. It is based on the tolerance of the part. If a manufacturer makes a component with a ± 10% tolerance, it makes sense to make the next component value 20% higher. In this way, component values do not overlap. Some comments on each series: •E3 Not used any more.
•E6 Corresponds to 20% tolerance, seldom used anymore.
•E12 Corresponds to 10% tolerance, declining in popularity.
•E24 Corresponds to 5% tolerance, also used for 2% tolerance.
•E48 Sometimes used by resistor manufacturers who want to prioritize their production, or companies who want to control costs.
•E96 Corresponds to 1% tolerance.
•E192 Sequence used for 0.5%, 0.25%, 0.1% and higher tolerance resistors.
There is are no E384 or other sequences.
Standard resistor values occur within decades, and are repeated in decade.
e6[6] = { 1.0, 1.5, 2.2, 3.3, 4.7, 6.8 }; e12[12] = {1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2 }; e24[24] = {1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1 }; e96[96] = {1.00, 1.02, 1.05, 1.07, 1.10, 1.13, 1.15, 1.18, 1.21, 1.24, 1.27, 1.30, 1.33, 1.37, 1.40, 1.43,
1.47, 1.50, 1.54, 1.58, 1.62, 1.65, 1.69, 1.74, 1.78, 1.82, 1.87, 1.91, 1.96,
2.00, 2.05,
2.10, 2.15, 2.21, 2.26, 2.32, 2.37, 2.43, 2.49, 2.55, 2.61, 2.67, 2.74, 2.80, 2.87, 2.94,
3.01, 3.09, 3.16, 3.24, 3.32, 3.40, 3.48, 3.57, 3.65, 3.74, 3.83, 3.92,
4.02, 4.12, 4.22,
4.32, 4.42, 4.53, 4.64, 4.75, 4.87, 4.99,
5.11, 5.23, 5.36, 5.49, 5.62, 5.76, 5.90,
6.04, 6.19, 6.34, 6.49, 6.65, 6.81, 6.98,
7.15, 7.32, 7.50, 7.68, 7.87,
8.06, 8.25, 8.45, 8.66, 8.87,
9.09, 9.31, 9.53, 9.76 };
E系列补充说明：
E系列也是一种由几何级数构成的数列。

E系列首先在英国的电工工业中应用，故采用Electricity的第一个字母E标志这一系列，它是以6√10 、12√10 、24√10 为公比的几何级数，分别称为E6系列、E12系列和E24系列。

（基本值见下表）。

即：
E6系列的公比为6√10≈1.5
E12系列的公比12√10≈1.21
E24系列的公比为24√10≈。