2 寄生效應的影響

在設計電路時，我們經常會忽略寄生效應，但實際上寄生效應始終存在，并會導致預期情況出現偏差，影響到數據的采集。當這些意外效應發生時會怎么樣？設計印刷電路板 (PCB) 時，設計人員必須記住，所有跡線都略微帶有電阻、電容和電感特性。這些效應也稱為寄生效應。尤其是在高頻測量中，設計時考慮到寄生效應，對于驗證 LDO 是否符合預期非常重要。電阻寄生效應會導致增益誤差，產生直流電壓誤差，導致 LDO 中的增益放大器輸入端產生不匹配。電容和電感寄生效應可能會導致出現不必要的噪聲和信號耦合。電容寄生效應還會導致電路不穩定。電感寄生效應會增加返回環路電感并產生 LC 諧振，導致瞬變期間出現振蕩。

對于 LDO，進行高頻測量時，噪聲耦合和不穩定尤為需要注意。由于電路中存在寄生效應，高頻測量中可能會存在額外的振鈴、振蕩以及通過電源接地平面產生的不必要的噪聲耦合。電路中可能存在寄生效應的示例如下：

1. 微帶覆銅線跡：
   1. 微帶覆銅線跡是以銅平面為基準的傳輸線路，通常用于高頻信號。
2. 并行銅平面
   1. 并行銅平面是 PCB 中用于電源信號的大面積銅區域，將承載數百毫安至數安培的電流。并行銅平面被用作電源或接地的低阻抗通路，但通常會產生電容寄生效應。
3. 過孔
   1. 過孔用于連接 PCB 上不同層之間的信號，但通常會產生電容和電感寄生效應。
4. 相鄰覆銅線跡
   1. 相鄰覆銅線跡允許布線到 PCB 周圍的相關信號組，但通常會產生電容和電感寄生效應，并允許布線之間的信號耦合（也稱為串擾）。布線彼此越靠近，耦合就越強。

進行測量之前，我們強烈建議控制電感和電容寄生效應。為了控制電感和電容寄生效應，應切斷敏感測試節點下的銅平面和覆銅線跡，并盡量減少關鍵信號跡線上使用的過孔。如果在電源布線中無法避免過孔，則使用多個過孔有助于減弱寄生效應。此外，應使用較短的直接信號布線來更大限度地減少不必要的噪聲耦合，并在相鄰跡線之間放置接地覆銅以盡可能減少串擾，這在使用雙輸入或雙輸出 LDO 進行設計時尤為重要。為了降低電感，高頻瞬態電流的返回路徑需要與載流線跡并聯，但這會導致電路中的寄生電容增加。最后，我們建議減少連接到被測器件的布線 (DUT)。