X7R'den yapılan kapasitörler (ve daha da fazlası Y5V), büyük kapasite / voltaj bağımlılığına sahiptir. Bunu kendiniz ttp: //ds.murata.co.jp/software/simsurfing/en-us/ adresindeki mükemmel Murata ürünleri çevrimiçi özellikleri tarayıcısında (Simsurfing) kontrol edebilirsiniz.
Seramik kapasitör voltaj bağımlılığı dikkat çekicidir. X7R kapasitörün nominal gerilimde nominal kapasitenin% 30'undan daha fazla olmaması normaldir. Örneğin - 16V için derecelendirilmiş 10 uF Murata kapasitör GRM21BR61C106KE15 (0805 paket, X5R), 25C sıcaklıkta uygulanan 12 V DC ile yalnızca 2.3 uF kapasite verecektir. Y5V bu açıdan çok daha kötü.
10 uF'ye yakın kapasite elde etmek için, aynı şartlarda 7.5 uF veren 25V dereceli GRM32DR71E106K (1210 kasa, X7R) kullanmanız gerekir.
Bunun dışında DC gerilim (ve sıcaklık) bağımlılıkları, Gerçek "seramik talaş kondansatörü", güç ayrıştırma şöntleri olarak hareket ederken güçlü bir frekans bağımlılığına sahiptir. Murata'nın sitesi | Z |, R ve X frekans bağımlılıkları kapasitörleri için grafikler sunar, bunları taramak, farklı frekanslarda "kapasitör" olarak adlandırdığımız parçanın gerçek performansı hakkında bilgi verir.
Gerçek seramik kapasitör, iç direnç (Resr) ve endüktans (Lesl) ile seri bağlanmış ideal bir kondansatör (C) ile modellenebilir. Ayrıca C'ye paralel R izolasyonu vardır, ancak kapasitörün nominal voltajını aşmazsanız, güç ayrıştırma uygulamaları için önemsizdir.
bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik
Bu nedenle çip seramik kondansatörler, sadece indüktör olarak hareket etmeye başladıkları, belirli bir frekansa kadar kapasitörler (aslında gerçek kapasitörün gerçekte olduğu seri LC konturu için kendiliğinden yankılanan) olarak görev yapacaklardır. Bu frekans Fres, sqrt (1 / LC) 'ye eşittir ve hem seramik kompozisyonu hem de kapasitör geometrisi tarafından belirlenir - genellikle daha küçük ambalajlar daha yüksek Fres'e sahiptir. ve kapasitörün sağlayabileceği minimum empedansı belirler. Genellikle mili-Ohm aralığındadır.
İyi dekuplaj için pratikte 3 tip kondansatör kullanıyorum.
Entegre devre başına 1210 veya 1208 pakette yaklaşık 10 uF, 10KHz ile 10MHz arasında olan ve güç hattı gürültüsü için 10-15 mili-Ohm şantı kapsayan daha yüksek kapasite.
Daha sonra her IC güç pimi için iki kapasitör koydum - 20 mili-Ohm şantı olan 1MHz ila 40MHz'yi kapsayan 0806 pakette bir 100nF ve 0603 paketinde 80MHz ila 400MHz'i kapsayan 3060-ohm şantı ile bir 1nF. Bu az çok, güç hattı gürültüsünü filtrelemek için 10KHz ila 400MHz aralığını kapsar.
Hassas güç devreleri için (PLL dijital ve özellikle analog güç gibi) 100MHz'de 100 ila 300 Ohm dereceli ferrit boncuklar koydum (yine, Murata'nın özellik tarayıcılarına sahip). Hassas ve düzenli güç devreleri arasındaki temelleri ayırmak da iyi bir fikirdir. Dolayısıyla, IC güç planının genel taslağı, IC paketi başına 10uF C6 ve her güç pimi için 1nF / 100nF C4 / C5 ile şöyle görünür:
bu devreyi simüle et
Yönlendirme ve yerleştirme hakkında konuşma - güç ve toprak ilk önce kapasitörlere yönlendirilir, sadece güç ve toprak düzlemlerine viyaslarla bağlanan kapasitörlerde. IC pinlerine yakın 1nF kondansatörleri yerleştirilmiştir. Kondansatörler, güç pimlerine mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir, kapasitör pedinden IC pedine kadar 1 mm iz uzunluğu dışında.
PCB üzerindeki vizeler ve hatta kısa izler, uğraştığımız frekanslar ve kapasitans için önemli bir endüktans oluşturur. Örneğin, 1.5 mm kalınlığındaki PCB'deki 0.5mm çap, üstten alta katmana 1.1nH endüktansa sahiptir. Fres ile sonuçlanan 1nF kapasitör için sadece 15MHz'e eşittir. Bu nedenle, bir kapasitörün üzerinden bağlanması, 1nF kondansatörün düşük Resr'yi 15MHz'in üzerindeki frekanslarda kullanılamaz hale getirmesini sağlar. Aslında, 100MHz'de 1.1nH reaktansı, 0.7 Ohm kadardır.
Güç düzleminin 0,35 mm üzerinde 0,2 mm genişliğinde, 1 mm uzunluğundaki iz, 0,4nH ile karşılaştırılabilir endüktansa sahip olacaktır; çok mantıklı.