如何选择合适的去耦电容容量？

对数字IC进行去耦合的基本功能性原因是，不论它们对电流波动的规定和要求如何，都要使电压限值维持在规定的允差范围之内。使用表达式

CΔU=IΔt可以很容易的计算出一个IC所要求的去耦电容的电容量C。ΔU是实际电源总线电压所允许的降低。单位为伏（V）。所以，换句话说，去耦合的目的就是，即使一个IC处在最大电压降低的情况下，该IC仍然能正常地工作。ΔU可以很简单地从最恶劣条件下电源总线的电压中求得（当然，稳压器的原始允差、温度系数和运行的温度范围、老化系数、由于电源总线和IC之间的电阻所造成的压降以及由IC数据手册中规定的最低正常运行电压等因素都应考虑其中）。这里的I是以安培（A）为单位的要求的最大电流。Δt是这个要求所维持的时间。

问题是对现代VLSI器件所要求的IΔt做出判断和规定是很困难的。因为它是一个取决于器件运行模式和它所驱动负载的波动范围的量。但是，当IC处在它的具有代表性的最差条件下运行时，仍然有可能使用一个高频电流探头来测量它的瞬态电流要求。

经常得出的结果是，一个10nF去耦电容就足够对集成逻辑器件完成去耦合。但大多数VLSI器件所需要的电容值要比该值大，并且它们的制造厂商往往也都会给出推荐值。例如，Xilinx公司推荐使用远大于1/m乘以等效开路电容的电容值。这里，m是在IC的电源插针上所允许的电源总线电压的最大百分数变化。等效开路电容定义为

式中P——IC所耗散的总瓦数；

U——它的最大DC供电电压；

f——它的时钟频率。

Xilinx公司指出，一旦决定了等效开关电容，再用远大于1/m的值与它相乘来找出IC所要求的总去耦电容值。然后还要把它与连接到相同电源总线电源插针的总数相除，来最后求出安装在每个连接到电源总线的所有疑问的插针附近的电容值。

一个值得我们注意的问题是，倘若器件电源总线电流中存在有快速波动时，所使用的去耦电容的类型或由于去耦电容以及与它的有关IC所形成的电流环路中的电感会影响到去耦电容的有效性。因此，信誉良好的VLSI制造厂商一般都会提供一些关于如何对它们的器件进行去耦合的数据（例如Xilinx公司）。(www.xing528.com)

本节至此对去耦合的讨论所涉及的只是有关如何通过去耦合来保障电路运行的可靠性。至于在PCB层次上改善EMC性能的去耦合则要困难得多。因此，请读者注意，IC制造厂商所提供的应用注意事项和其他去耦合建议并不一定都适合在本章中所要介绍的最新发展的EMC实践。

式中P——IC所耗散的总瓦数；

U——它的最大DC供电电压；

f——它的时钟频率。

Xilinx公司指出，一旦决定了等效开关电容，再用远大于1/m的值与它相乘来找出IC所要求的总去耦电容值。然后还要把它与连接到相同电源总线电源插针的总数相除，来最后求出安装在每个连接到电源总线的所有疑问的插针附近的电容值。

一个值得我们注意的问题是，倘若器件电源总线电流中存在有快速波动时，所使用的去耦电容的类型或由于去耦电容以及与它的有关IC所形成的电流环路中的电感会影响到去耦电容的有效性。因此，信誉良好的VLSI制造厂商一般都会提供一些关于如何对它们的器件进行去耦合的数据（例如Xilinx公司）。

本节至此对去耦合的讨论所涉及的只是有关如何通过去耦合来保障电路运行的可靠性。至于在PCB层次上改善EMC性能的去耦合则要困难得多。因此，请读者注意，IC制造厂商所提供的应用注意事项和其他去耦合建议并不一定都适合在本章中所要介绍的最新发展的EMC实践。