(1)实际电源器件的特性与理想电源之间有差距:
响应速度:前面说线性稳压电源是通过负反馈来改变调整管的导通电阻实现稳压的。但运放的带宽都是有限的,并且负反馈的过程需要一定的时间。所以实际的线性稳压电源是需要一定的响应时间。换句话说,当输入电压或负载的电流变化速度过快或幅度过大时,电源器件来不及响应或不能完全消除这种变化,则负载的供电电压就会变化,影响负载的正常工作。
噪声特性:开关电源由于工作在开关状态下,即电路内部有电流的急剧变化,所以噪声相对线性稳压器更大。并且电源内部的各种半导体器件自身也有噪声。这些噪声和电源的不理想特性都会对负载造成一定的影响。
具体描述电源器件特性的参数有线性调整率、负载调整率、输出电压噪声等。
(2)PCB走线对电源质量有影响:
我们都知道,高速的PCB一般都是多层板,其中有专用的电源层,目的是减小电源线的寄生电感。电感的作用是阻碍电流的迅速变化,如果电源线的寄生电感很大,则当负载突然需要电流的时候,无法及时的从电源处获取。而宽大的电源平面可以将寄生电感最小化,提高电源的质量。
而即使如此,寄生电感还是存在的。为了提供芯片需要的瞬时电流,经常在芯片引脚处放置去耦电容(电容的电流可突变,电压不可突变)。
(3)外界干扰对电源质量有影响:
电源线在走线过程中也会受到板上其他信号和空间的电磁干扰的影响从而噪声变大。去耦电容可以有效的滤除这些噪声
总结:电源去耦的最终目标是为了负载能够正常工作,使电源特性更加接近理想电源——能快速响应负载的电流需求、电压稳定、干净无噪声。使电路各部分之间通过电源产生的耦合干扰降至最小。