2 寄生效应的影响

在设计电路时，我们经常会忽略寄生效应，但实际上寄生效应始终存在，并会导致预期情况出现偏差，影响到数据的采集。当这些意外效应发生时会怎么样？设计印刷电路板 (PCB) 时，设计人员必须记住，所有迹线都略微带有电阻、电容和电感特性。这些效应也称为寄生效应。尤其是在高频测量中，设计时考虑到寄生效应，对于验证 LDO 是否符合预期非常重要。电阻寄生效应会导致增益误差，产生直流电压误差，导致 LDO 中的增益放大器输入端产生不匹配。电容和电感寄生效应可能会导致出现不必要的噪声和信号耦合。电容寄生效应还会导致电路不稳定。电感寄生效应会增加返回环路电感并产生 LC 谐振，导致瞬变期间出现振荡。

对于 LDO，进行高频测量时，噪声耦合和不稳定尤为需要注意。由于电路中存在寄生效应，高频测量中可能会存在额外的振铃、振荡以及通过电源接地平面产生的不必要的噪声耦合。电路中可能存在寄生效应的示例如下：

1. 微带覆铜线迹：
   1. 微带覆铜线迹是以铜平面为基准的传输线路，通常用于高频信号。
2. 并行铜平面
   1. 并行铜平面是 PCB 中用于电源信号的大面积铜区域，将承载数百毫安至数安培的电流。并行铜平面被用作电源或接地的低阻抗通路，但通常会产生电容寄生效应。
3. 过孔
   1. 过孔用于连接 PCB 上不同层之间的信号，但通常会产生电容和电感寄生效应。
4. 相邻覆铜线迹
   1. 相邻覆铜线迹允许布线到 PCB 周围的相关信号组，但通常会产生电容和电感寄生效应，并允许布线之间的信号耦合（也称为串扰）。布线彼此越靠近，耦合就越强。

进行测量之前，我们强烈建议控制电感和电容寄生效应。为了控制电感和电容寄生效应，应切断敏感测试节点下的铜平面和覆铜线迹，并尽量减少关键信号迹线上使用的过孔。如果在电源布线中无法避免过孔，则使用多个过孔有助于减弱寄生效应。此外，应使用较短的直接信号布线来更大限度地减少不必要的噪声耦合，并在相邻迹线之间放置接地覆铜以尽可能减少串扰，这在使用双输入或双输出 LDO 进行设计时尤为重要。为了降低电感，高频瞬态电流的返回路径需要与载流线迹并联，但这会导致电路中的寄生电容增加。最后，我们建议减少连接到被测器件的布线 (DUT)。