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2022-03-29

直流電源濾波器 (DC Power Filter)

直流電源濾波器的主要功能如下:
1. 降低IC電源雜訊 (VCC Noise):
    高頻訊號傳輸過程,許多高頻雜訊會偶合到PCBA的電源層,所以電源層上有許多高頻的雜訊
    高頻雜訊要進入IC前,經過「直流電源濾波器」方塊,濾除不期望的高頻雜訊。

2. 降低IC負載轉態電壓變化 (Load Transient Voltage):
    例如IC從輕載轉重載,轉態第一時間,是從 Decoupling & Bulk 電容去抽載,調節電壓電流變化。
    降低負載轉態時,所衍生的VCC電壓的變化。此功能再加上前面降低IC電源雜訊的功能,以創造較好的
  「電源完整度 (Power Integrity, PI)」。

3. 降低電磁干擾源 (ElectroMagnetic Interference , EMI):
    例如時脈電路,透過高頻振盪,產生Clock。而在Clock IC的電源端,會衍生高頻雜訊,然後傳遞到整個電源層,成為 EMI 的源頭。
    此處可透過直流電源濾波器,濾除及抑制這些 EMI的雜訊能量。



直流電源濾波器,常見以「Bead (磁珠) + MLCC (積層陶瓷電容)」 組成。如果雜訊從PCBA電源層,往IC方向傳遞,則抑制雜訊的步驟如下:
1. 透過 Bead的交流阻抗R,「消耗抑制」高頻差模雜訊。Bead服務頻率頻段相對比較高。
2. 透過 Bulk MLCC (大容量),將「雜訊導到地」。Bulk C服務頻率頻段相對比較低。

3. 透過 Decoupling MLCC (小容量) 將「雜訊導到地」。Decoupling C服務頻率頻段介於Bulk C及Bead中間。