何謂正確去耦？有何必要性？

　　如果電源引腳上存在紋波和 / 或噪聲，大多數(shù) IC 都會(huì)有某種類型的性能下降。數(shù)字 IC 的噪聲裕量會(huì)降低，時(shí)鐘抖動(dòng)則可能增加。對(duì)于高性能數(shù)字 IC，例如微處理器和 FPGA，電源額定容差（例如±5%）包含直流誤差、紋波和噪聲之和。只要電壓保持在容差內(nèi)，數(shù)字器件便符合規(guī)范。說(shuō)明模擬 IC 對(duì)電源變化靈敏度的傳統(tǒng)參數(shù)是電源抑制比（PSRR）。對(duì)于放大器，PSRR 是輸出電壓變化與電源電壓變化之比，用比率（PSRR）或 dB （PSR）表示。PSRR 可折合到輸出端（RTO）或輸入端（RTI）。RTI 值等于 RTO 值除以放大器增益。圖 1 顯示典型高性能放大器（AD8099） PSR 隨頻率、以大約 6 dB/8 倍頻程（20 dB/10 倍頻程）下降的情況。圖中顯示了采用正負(fù)電源兩種情況下的曲線圖。盡管 PSR 在直流下是 90 dB，但較高頻率下會(huì)迅速降低，此時(shí)電源線路上有越來(lái)越多的無(wú)用能量會(huì)直接耦合至輸出。因此必須一開始就要防止此高頻能量進(jìn)入芯片。一般通過(guò)組合電解電容（用于低頻去耦）、陶瓷電容（用于高頻去耦）來(lái)完成，也有可能使用鐵氧體磁珠。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器以及其他模擬和混合信號(hào)電路的電源抑制可能在數(shù)據(jù)手冊(cè)中都有相關(guān)規(guī)定。不過(guò)，在數(shù)據(jù)手冊(cè)的應(yīng)用部分，經(jīng)常會(huì)針對(duì)幾乎所有的線性和混合信號(hào) IC 推薦電源去耦電路。用戶應(yīng)始終遵循這些建議，以確保器件正常工作。

　　低頻噪聲需要較大的電解電容，用作瞬態(tài)電流的電荷庫(kù)。將低電感表面貼裝陶瓷電容直接連接到 IC 電源引腳，便可最大程度地抑制高頻電源噪聲。所有去耦電容必須直接連接到低電感接地層才有效。此連接需要短走線或過(guò)孔，以便將額外串聯(lián)電感降至最低。鐵氧體磁珠（以鎳、鋅、錳的氧化物或其他化合物制造的絕緣陶瓷）也可用于在電源濾波器中去耦。鐵氧體在低頻下（《100 kHz） 為感性，因此對(duì)低通 LC 濾波器有用。100 kHz 以上，鐵氧體成阻性（高 Q）。鐵氧體阻抗與材料、工作頻率范圍、直流偏置電流、匝數(shù)、尺寸、形狀和溫度成函數(shù)關(guān)系。鐵氧體磁珠并非始終必要，但可以增強(qiáng)高頻噪聲隔離和去耦，通常較為有利。這里可能需要驗(yàn)證磁珠永遠(yuǎn)不會(huì)飽和，特別是在運(yùn)算放大器驅(qū)動(dòng)高輸出電流時(shí)。當(dāng)鐵氧體飽和時(shí)，它就會(huì)變?yōu)榉蔷€性，失去濾波特性。請(qǐng)注意，某些鐵氧體甚至可能在完全飽和前就是非線性。因此，如果需要功率級(jí)，以低失真輸出工作，當(dāng)原型在此飽和區(qū)域附近工作時(shí)，應(yīng)檢查其中的鐵氧體。