0402 0,1 µF seramik kapasitörün yanındaki 0402 0,01 µF seramik kapasitörün güç ayrıştırma avantajları olacak mı?

Her zaman paralel olarak daha küçük kapasitörler kullanma noktasının, daha büyük kapasitörlerden daha yüksek frekanslarda düşük empedans sağlamak olduğunu anladım, çünkü daha yüksek kapasitans kapasitörlerinin 'genellikle' daha büyük paketleri vardı, bu nedenle parazit endüktans kapasitanslarını belirli bir frekanstan ve yukarı .

Ancak, her iki kapak da aynı ambalaja sahipse ( bu durumda 0402 ), herhangi bir faydası var mı?

Bu biraz tartışmalı bir konudur. Bazı insanlar rezonansın ötesinde bir kapasitörün atlamak için hiçbir faydası olmadığını düşünüyorlar. Diğerleri, geçmiş rezonansta bile parçanın temelde toprağa kısa devre yapan çok küçük bir indüktör olduğuna ve hala oldukça düşük empedansa sahip olduğuna dikkat çekiyor.

Murata'nın bu grafiği, aynı paketteki üç farklı kapasitör değeri için empedansın (frekansın) frekansını (0402) gösterir:

Bu, yüksek değerli bir parçanın (0.1 uF gibi) rezonansı geçmesinden sonra, daha düşük değerli bir parçanın (0.01 uF gibi), rezonansa çarpmadan ve davranışının endüktif parazitinin baskın olmasından önce zar zor daha düşük bir empedans elde ettiğini gösterir. değeri yüksek olanla aynı.

Bununla birlikte, diğerlerinin de belirttiği gibi, paralel olarak daha fazla kapasitör koyabildiğinizde, parça topluluğunun seri direncini ve endüktansını daha fazla azaltırsınız; bu yüzden daha fazla parça eklemek en azından biraz yardımcı olacaktır.

Düzenle:

Ayrıca, daha büyük pacakjlarda daha büyük değerleri düşünmeye başlarsanız, örneğin 0805'te 1 uF ve elektrolitik A boyutlu bir pakette 10 uF, daha düşük frekanslarda (10 MHz'nin altında) empedansı kesinlikle artırabileceğinizi belirtmeliyim .

Endüktansın belirli bir paket boyutu için esasen sabit olduğu varsayılarak, daha düşük değer kapasitansı daha yüksek bir SRF'ye sahip olacak ve çevresinde daha etkili bir şekilde ayrışacaktır. Her bir değerden fazlası, bu frekans çevresindeki empedansı azaltmak için endüktansı / ESR'yi azaltır. Farklı değer grupları, ihtiyaç duyulan tüm aralıkta düşük empedans sağlar.

Bu Xilinx belgesi (xapp623), ayrılma ve ayrılma konularında ve neden farklı değerlerin kullanıldığına dair büyük ayrıntılara girmektedir.

İlgili bir bölümü alıntılamak için - diyorlar:

Kondansatör Etkili Frekansı

Her kapasitör, ayırma kapasitörü olarak en etkili olduğu dar bir frekans bandına sahiptir. Bu bandın dışında PDS'ye bir katkısı var, ancak genel olarak çok daha küçük. Bazı kapasitörlerin frekans bantları diğerlerinden daha geniştir. Kondansatörün ESR'si, etkin frekans bandının genişliğini belirleyen kapasitörün kalite faktörünü (Q) belirler. Tantal kapasitörler genellikle çok geniş etkili bir banda sahipken, düşük ESR'leri olan X7R ve X5R yonga kapasitörleri genellikle çok dar etkili bir banda sahiptir. Etkili frekans bandı kapasitörün rezonans frekansına karşılık gelir. İdeal bir kapasitör sadece kapasitif bir karakteristiğe sahipken, gerçek ideal olmayan kapasitörler de parazitik bir endüktans ESL ve parazitik bir direnç ESR'ye sahiptir. Bu parazitikler bir RLC devresi oluşturmak için seri olarak hareket ederler (Şekil 3). Bu RLC devresiyle ilişkili rezonans frekansı, kapasitörün rezonans frekansıdır.

Haklısın: fayda, farklı değerlerden değil, paralel olmaları nedeniyle, toplanan ESR'yi ve yüksek frekans endüktansını etkili bir şekilde yarıya indirir. As Bay Johnson [8.2.4] koydu:

Çok düşük endüktans elde etmenin en iyi yolu, çok sayıda küçük kapasitöre paralel olmaktır.

Farklı ESR değerleri, 10MHz üzerindeki sinyaller veya gürültü için önemlidir; 100MHz üzerinde, sadece paket (kurşun) endüktans önemlidir.

Bu bana Donald Knuth tarafından tekrarlanan başka bir alıntıyı hatırlatıyor:

Erken optimizasyon tüm kötülüklerin köküdür.

Paralel kapasitörler, bitişik kapasitörler arasındaki rezonans nedeniyle istenmeyen bir etkiye sahip olabilir. Örneğin, yukarıdaki açıklamada gösterilen veriler kullanılarak, 0402 kasa boyutundaki eşdeğer endüktans yaklaşık 0.4 nH'dir. Her kapasitörle seri 0.1uF ve 0.4nH seri 0.01uF kapasitör baharat simülasyonu ile, iki 0402 kapasitör paketi yaklaşık 60 MHz'de paralel rezonans haline gelir ve aşağıdaki seri rezonansı yaklaşık 80 MHz'de olur. RF bypass ile bu kritik hale gelebilir.