电源去耦是保持电源信号进入集成电路的各点低噪声和低阻抗的一种重要手段。在了解电源去耦的作用原理之前,我们先来了解一下什么是电源进入集成电路的低阻抗。
电源进入集成电路的低阻抗,是指从电源到集成电路的路径上,阻抗尽可能地小,使电源信号能够稳定地传输到集成电路各点。如果电源进入集成电路的阻抗过大,就会导致信号传输不稳定、出现噪声、波形失真等问题,影响集成电路的性能。
而电源去耦就是一种用来降低电源信号进入集成电路的阻抗的方法,其基本原理是通过一个可控电容器,将电源和地之间的直流通路和alternating current (ac)通路分离,从而降低电源信号到达集成电路的路劲上的阻抗。
具体地,电源去耦的电路如图所示,其中,c1、c2和c3分别表示三组电容器,l表示集成电路的负载,vdd和gnd分别表示电源和地。
电源给出的电压信号中,通常包含一个直流分量和一个交流分量。直流分量通过c1、c2和c3的直通路,直接传送到l的正极处;而交流分量则通过c1、c2和c3的通路,一路被衰减,直到被完全过滤掉,不会影响集成电路的稳定性和性能。
通过选择合适的电容器,可以使电源进入集成电路较为平坦的频率响应,在一定范围内能有效地降低电源和地之间的噪声和交流阻抗,从而保证集成电路的正常工作。
总之,电源去耦是保障集成电路工作稳定的关键手段,它能有效降低电源信号到达集成电路路径上的阻抗,保持集成电路各点低噪声和低阻抗,提高集成电路的性能和可靠性。