去耦陶瓷电容的去耦时间怎么计算

去耦陶瓷电容是电路中装设在元件的电源端的电容，此陶瓷电容可以提供较稳定的电源，同时也可以降低元件耦合到电源端的噪声，间接可以减少其它元件受此元件噪声的影响

去耦陶瓷电容的去耦时间、稳压电源以及去耦电容是构成电源系统的两个重要部分

对于现在芯片的速度越来越快，尤其对于高速处理芯片，负载芯片的电流需求变化也是非常快

例如处理芯片内部有2000个晶体管同时发生状态翻转，转换时间是1ns，总电流需求为600mA

这就意味着电源系统须再1ns时间内补足600mA瞬态电流

但是，对于目前的稳压源系统来说，在这么短的时间内并不能反应过来，相对于快速变化的电流，稳压源明显滞后了

这样的后果是负载还在等待电流，稳压源却无法及时提供电流，总功率一定下来，电流增大了，于是电压就会被拉下来，造成了轨道塌陷，因此噪声就产生了

那么这个问题的解决方法是并联不同容值的去耦陶瓷电容

因为，稳压源需要10us才能反应过来，所以在0-10us的时间里也不能干等着，需要用恰当的陶瓷电容来补充

比如按照50mohm的目标阻抗，可以计算出电容：C=1/(2*PI*f*Z)=31.831uf，而电容的高频率同时可以计算出来，假设ESL为5nH,所以有f=Z/(2*PI*ESL)=1.6MHz

也就是说加入31.831uf的陶瓷电容，可以提供100KHz到1.6MHz频段的去耦

另外，1/1.6MHz=0.625us，这样一来，0.625us到10us这段时间电容能够提供所需要的电流

10us之后，稳压源能够提高需要的稳定电流

另外，一个大的陶瓷电容并不能满足要求，通常还会放一些小电容，例如15个0.22uf的电容，可以提供高至100MHz的去耦，这些小电容的快反应时间是1/100MHz=1ns，因此，这些电流能够保证1us之后的电流需求

考虑到反应时间可能还不太够，一般需要将退耦频率提高到500MHz，也就是反应时间快到200ps