如何選擇電阻電容的封裝形式?

2021-02-15 EDN電子技術設計


1.電阻電容的封裝形式如何選擇，有沒有什麼原則?比如,同樣是104的電容有0603、0805的封裝，同樣是10uF電容有3216，0805,3528等封裝形式，選擇哪種封裝形式比較合適呢?

我看到的電路裡常用電阻電容封裝：

電容：

0.01uF可能的封裝有0603、0805

10uF的封裝有3216、3528、0805

100uF的有7343

320pF封裝：0603或0805

電阻：

4.7K、10k、330、33既有0603又有0805封裝。

請問怎麼選擇這些封裝?

答：貼片的封裝主要有：0201 1/20W 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W

電容電阻外形尺寸與封裝的對應關係是: 0402=1.0x0.5 0603=1.6x0.8 0805=2.0x1.2 1206=3.2x1.6 1210=3.2x2.5 1812=4.5x3.2 2225=5.6x6.5

電容本身的大小與封裝形式無關，封裝與標稱功率有關。它的長和寬一般是用毫米表示的。但是型號是採用的英寸的表示方法。

選擇合適的封裝第一要看你的PCB空間，是不是可以放下這個器件。一般來說，封裝大的器件會比較便宜，小封裝的器件因為加工進度要高一點，有可能會貴一點，然後封裝大的電容耐壓值會比封裝小的同容量電容耐壓值高，這些都是要根據你實際的需要來選擇的，另外，小封裝的元器件對貼裝要求會高一點，比如 SMT機器的精度。如手機裡面的電路板，因為空間有限，工作電壓低，就可以選用0402的電阻和電容，而大容量的鉭電容就多為3216等等大的封裝

2.有時候兩個晶片的引腳(如晶片A的引腳1,晶片B的引腳2)可以直接相連，有時候引腳之間(如A-1和B-2)之間卻要加上一片電阻，如22歐，請問這是為什麼?這個電阻有什麼作用?電阻阻值如何選擇?


答： 這個電阻一般是串電阻，拿來做阻抗匹配的，當然也可以做降壓用，用於3.3V I/O 連接2.5V I/O類似的應用上面。阻值的選擇要認真看Datasheet，來計算

3.藕合電容如何布置?有什麼原則?是不是每個電源引腳布置一片0.1uf?有時候看到0.1uf和10uf聯合起來使用，為什麼?

答：電容靠近電源腳。

補充一點看法：

在兩個晶片的引腳之間串連一個電阻，一般都是在高速數字電路中，為了避免信號產生振鈴(即信號的上升或下降沿附近的跳動)。原理是該電阻消耗了振鈴功率，也可以認為它降低了傳輸線路的Q值。

通常在數字電路設計中要真正做到阻抗匹配是比較困難的，原因有二：1、實際的印製板上連線的阻抗受到面積等設計方面的限制;2、數字電路的輸入阻抗和輸出阻抗不象模擬電路那樣基本固定，而是一個非線性的東西。

實際設計時，我們常用22到33歐姆的電阻，實踐證明，在此範圍內的電阻能夠較好地抑制振鈴。但是事物總是兩面的，該電阻在抑制振鈴的同時，也使得信號延時增加，所以通常只用在頻率幾兆到幾十兆赫茲的場合。頻率過低無此必要，而頻率過高則此法的延時會嚴重影響信號傳輸。另外，該電阻也往往只用在對信號完整性要求比較高的信號線上，例如讀寫線等，而對於一般的地址線和數據線，由於晶片設計總有一個穩定時間和保持時間，所以即使有點振鈴，只要真正發生讀寫的時刻已經在振鈴以後，就無甚大影響。

前面已經補充了一點，再補充一點：關於接地問題。

接地是一個極其重要的問題，有時關係到設計的成敗。


首先要明確的是，所有的接地都不是理想的，在任何時候都具有分布電阻與分布電感，前者在信號頻率較低時起作用，後者則在信號頻率高時成為主要影響因素。由於上述分布參數的存在，信號在經過地線的時候，會產生壓降以及磁場。若這些壓降或磁場(以及由該磁場引起的感應電壓)耦合到其它電路的輸入，就可能會被放大(模擬電路中)或影響信號完整性(數字電路中)。所以，一般要求在設計時就考慮這些影響，有一個大致的原則如下：

1、在頻率較低的電路中(尤其是模擬電路或模數混合電路中的模擬部分)，採用單點接地，即各級放大器的地線(包括電源線)分別接到電源輸出端，成為星形連接，並且在這個星的節點上接一個大電容。這樣做的目的是避免信號在地線上的壓降耦合到其他放大器中。

2、在模擬電路中(尤其是小信號電路)要避免出現地線環，因為環狀的地線會產生感應電流，此電流造成的感應電勢是許多幹擾信號的來源。

3、如果是單純的數字電路(包括模數混合電路中的數字部分)且信號頻率不高(一般不超過10兆)，可以共用一組電源與地線，但是必須注意每個晶片的退耦電容必須靠近晶片的電源與地引腳。

4、在高速的數字電路(例如幾十兆的信號頻率)中，必須採取大面積接地，即採用4層以上的印製板，其中有一個單獨的接地層。這樣做的目的是給信號提供一個最短的返迴路徑。由於高速數位訊號具有很高的諧波分量，所以此時地線與信號線之間構成的迴路電感成為主要影響因素，信號的實際返迴路徑是緊貼在信號線下面的，這樣構成的迴路面積最小(從而電感最小)。大面積接地提供了這樣的返迴路徑的可能性，而採用其他的接地方式均無法提供此返迴路徑。需要注意的是，要避免由於過孔或其他器件在接地平面上造成的絕緣區將信號的返迴路徑割斷(地槽)，若出現這種情況，情況會變得十分糟糕。

5、高頻模擬電路，也要採取大面積接地。但是由於此時的信號線要考慮阻抗匹配問題，所以情況更複雜一些，在這裡就不展開了

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