0402 0.1 µF 세라믹 커패시터 옆의 0402 0.01 µF 세라믹 커패시터는 전력 디커플링 이점이 있습니까?
답변:
이것은 논란의 여지가있는 주제입니다. 어떤 사람들은 공명 이상의 커패시터가 바이 패스에 이점이 없다고 생각하는 것 같습니다. 다른 사람들은 공명을 지나도이 부품은 기본적으로 접지에 단락 된 매우 작은 인덕터이며 여전히 임피던스가 매우 낮다고 지적합니다.
Murata의이 그림은 동일한 패키지 (0402)에서 세 가지 커패시터 값에 대한 (진폭) 임피던스 대 주파수를 보여줍니다.
이것은 높은 값의 부품 (0.1 uF와 같은)이 공명을 통과 한 후, 낮은 값의 부품 (0.01 uF와 같은)은 공명에 도달하기 전에 낮은 임피던스를 거의 얻지 못하고 그 행동은 기본적으로 유도 기생에 의해 지배됨을 보여줍니다 고 부가가치 부분과 동일합니다.
즉, 다른 사람들이 지적했듯이 병렬로 배치 할 수있는 커패시터가 많을수록 부품 앙상블의 직렬 저항과 인덕턴스가 줄어 듭니다. 더 많은 부품을 추가하면 최소한 도움이 될 것입니다.
편집하다:
또한 더 큰 pacakges에서 더 큰 값을 고려하기 시작하면 (예 : 0805에서 1uF, 전해 A- 크기 패키지에서 10uF) 더 낮은 주파수 (10MHz 미만) 에서 임피던스를 확실히 향상시킬 수 있습니다 .
주어진 패키지 크기에 대해 인덕턴스가 본질적으로 고정되어 있다고 가정하면, 더 낮은 값의 커패시턴스가 더 높은 SRF를 가지며, 그 주위에서 더 효과적으로 분리됩니다. 각 값 중 하나 이상이 인덕턴스 / ESR을 줄여이 주파수 주변의 임피던스를 낮 춥니 다. 다른 값 세트는 필요한 전체 범위에서 낮은 임피던스를 제공합니다.
이 자일링스 문서 (xapp623)는 디커플링에 대한 자세한 내용과 다른 값이 사용되는 이유에 대해 자세히 설명합니다.
관련 부분을 인용하려면 다음과 같이 말합니다.
커패시터 유효 주파수
모든 커패시터는 좁은 주파수 대역을 가지며 디커플링 커패시터로 가장 효과적입니다. 이 대역을 벗어나면 PDS에 약간의 기여가 있지만 일반적으로 훨씬 작습니다. 일부 커패시터의 주파수 대역은 다른 커패시터보다 넓습니다. 커패시터의 ESR은 커패시터의 품질 계수 (Q)를 결정하여 유효 주파수 대역의 폭을 결정합니다. 탄탈륨 커패시터는 일반적으로 매우 넓은 유효 대역을 갖는 반면, X7R 및 X5R 칩 커패시터는 낮은 ESR을 가지며 일반적으로 매우 좁은 유효 대역을 갖습니다. 유효 주파수 대역은 커패시터의 공진 주파수에 해당합니다. 이상적인 커패시터는 용량 특성 만 있지만 실제 비 이상적인 커패시터는 기생 인덕턴스 ESL과 기생 저항 ESR을 갖습니다. 이 기생은 RLC 회로를 형성하기 위해 직렬로 작동합니다 (그림 3). 해당 RLC 회로와 관련된 공진 주파수는 커패시터의 공진 주파수입니다.
당신은 맞습니다 : 이점은 다른 값 때문이 아니라, 그것들이 병렬이기 때문에, 집중된 ESR과 고주파 인덕턴스를 효과적으로 절반으로 줄입니다. 로 존슨 [8.2.4]를 넣어 :
매우 낮은 인덕턴스를 얻는 가장 좋은 방법은 많은 작은 커패시터를 병렬로 연결하는 것입니다.
다른 ESR 값은 10MHz 이상의 신호 또는 노이즈에 중요합니다. 100MHz 이상에서는 패키지 (리드) 인덕턴스 만 중요합니다.
그러나 이것은 Donald Knuth에 의해 반복되는 또 다른 인용문을 상기시킵니다.
조기 최적화는 모든 악의 근원입니다.