【应用】韬略科技BDL滤波器可替代多颗MLCC电容用于电源旁路,美国军工专利结构具有极低的寄生参数

2021-05-09 韬略科技
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旁路是电学中一个很常用而且重要的词汇,不让某种电流从主电路上流过,而从负载旁边流过。旁路的原因是防止不同设备(或同一设备的不同功能模块)在共享同一路电源时高频噪声通过电源路径相互干扰。那么该如何做好旁路?有哪些重要因素影响着旁路效果?

(1)旁路的环路面积过大。

当旁路环路面积过大时,高频噪声从电源正极通过电容到地所走的路径将增大,由于天线效应,过大的电环路将等效为环形天线将高频噪声往外辐射。

(2)接“地”参考平面太小。

“地”是零点电位或信号/噪声的回流路径,因此我们希望“地”的阻抗尽量的小,这样才能给信号和噪声提供一个顺畅的回流路径。将“地”面积做大是有效降低高频阻抗的有效手段。

(3)电容放置的位置过于远离芯片

电容靠近芯片放置能减少噪声路径,减少天线效应。

(4)电容自身寄生参数过大。

大家都知道电容是高通低阻,频越高越能通过。但理想的东西永远只存在于课本理论,实际电容器的电路模型是由等效电感(ESL)、电容和等效电阻(ESR)构成的串联网路,当频率高于此串联网络的谐振频率时,滤波效果将开始减弱。其中电感分量是由引线和电容结构所决定的,电阻是介质材料所固有的。因此在做电源旁路时尽量选择寄生参数小的电容(结构更优,引脚更短)。


韬略科技明星产品BDL滤波器,美国军工专利结构,具有极低的寄生参数,在频域上能降低高频噪声,在时域上能有效抑制电源纹波。在IC电源旁路上有极好的应用,一颗BDL能替代多颗MLCC电容。BDL结构和外形如下:

在陶瓷叠层的两端电极之间增加法拉第笼的屏蔽层,形成一个四端子的网络。此结构具有极低的寄生参数。


MLCC和BDL的插入损耗对比:在对IC电源进行旁路时,工程师会将多颗不同容值的MLCC电容并联,来弥补滤单一容值电容波带宽不足的问题,电容并联不可避免的会存在反谐振频点,再反谐振频点上的滤波效果较差。而BDL滤波器具有极低的寄生参数,相较于MLCC来说具有更宽的滤波带宽,单颗BDL可达到多颗MLCC并联的旁路效果,且不存在反谐振频率点问题,如下图所示。

实际案例图:

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