圖1

 

 圖1是shi一yi個ge電dian源yuan轉zhuan換huan芯xin片pian，一yi邊bian為wei數shu字zi信xin號hao，一yi邊bian為wei模mo擬ni信xin號hao，數shu字zi信xin號hao模mo擬ni信xin號hao隔ge開kai有you助zhu減jian小xiao數shu字zi信xin號hao和he模mo擬ni信xin號hao之zhi間jian的de相xiang互hu幹gan擾rao。但dan中zhong間jian分fen隔ge區qu域yu導dao致zhi了le參can考kao平ping麵mian的de不bu連lian續xu，從cong而er產chan生shengEMI的問題。

 

有經驗的設計人員遇到這種情況可能在模擬低和數字地之間加入縫補電容（Stitching Capacitance）或者磁珠，通常這些情況下都使用陶瓷電容。然而加電容會帶來一些不利的因素：

 

1.電容為分立器件
，電容會額外的增加pad和via，pad和via都會增加寄生電感。

    

2.安裝陶瓷電容由於容值較小
，其有效的作用空間較小。電容需要安裝到適當的位置。

    

3.安裝電容起作用的頻率範圍一般低於200MHz。

 

 PCB設she計ji盡jin量liang讓rang電dian源yuan平ping麵mian和he地di平ping麵mian緊jin耦ou合he

，讓rang鄰lin近jin的de兩liang個ge麵mian之zhi間jian形xing成cheng耦ou合he平ping麵mian電dian容rong。我wo們men能neng不bu能neng有you一yi個ge辦ban法fa即ji讓rang模mo擬ni地di和he數shu字zi地di分fen開kai又you讓rang分fen開kai平ping麵mian上shang噪zao聲sheng更geng好hao的de耦ou合he到dao地di平ping麵mian上shang去qu呢ne？方fang法fa如ru下xia圖tu所suo示shi：

圖2圖3為兩種平麵耦合方式

 

將jiang上shang下xia兩liang個ge平ping麵mian在zai分fen割ge區qu域yu形xing成cheng一yi個ge重zhong疊die的de區qu域yu，重zhong疊die區qu域yu會hui形xing成cheng一yi個ge耦ou合he平ping板ban電dian容rong，這zhe樣yang既ji可ke以yi把ba模mo擬ni和he數shu字zi區qu域yu分fen開kai，又you可ke讓rang模mo擬ni地di和he數shu字zi地di通tong過guo耦ou合he平ping板ban電dian容rong鏈lian接jie到dao一yi起qi。

 

通過上述平麵形成電容有以下特點：

    

1.寄生電感小

，另外電容均勻分散在平麵重疊區域。

    

2.平麵耦合電容起作用的頻率範圍更廣。

    

3.埋容平麵與平麵是電源平麵還是地平麵無關。

    

4.埋容結構最好位於板子的內層。表層或者底層會減小平板耦合電容的效果。

 

圖2和圖3兩種方式各有優點和缺點，圖2單位平麵形成的電容較大，但如果整版都這樣分割

，PCB板子的容易折斷，此方法適用於很小的區域分割；圖3的單位麵積形成的電容較小
，但形成的PCB比較牢固。使用於板子空間較大。

圖4  分割區域形成平麵耦合電容

 

 Remark：平麵耦合電容的計算，以圖4為例：

 

 圖4可以看做是左右兩個深黃色下的耦合電容串聯的結果。

    

C=(c1*c2)/(c1+c2)，其中c1 c2 分別為左右兩個耦合電容，假設左右耦合電容相等則有C1=c2=(ε*s)/d，其中ε=ε_0*ε_r
，ε_0為真空介電常數8.854*1e-12F/m, ε_r為相對介電常數，比如FR4為4.5；S為相互重疊的麵積
，比如圖4中深黃色區域，d為相互重疊區域距離。

 

Edadoc公司有款設計用到此方案，設計中重疊區域的長4300mil，寬250mil，帶入公式中：

    

C=(4.5*（8.854*e-12）*4300*0.0254*（10e-3）*250*0.0254*（10e-3）)/(5.12*0.0254*（10*e-3）)=212pf

圖5 形成330pf縫補電容和沒有縫補電容實測對比圖