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Para desacoplar los pines de la fuente de alimentación de un IC, ¿hay alguna razón para usar capacidades múltiples cuando todos los MLCC tienen el mismo tamaño de paquete?

Un PCB estoy trabajando con tres condensadores de desacoplamiento en un IC Vdd pin - 0.01 uF, 0.1 uF, y de 1 uf. Todos ellos están en 0402 paquetes.

Entiendo que los condensadores de múltiples tamaños y se utilizan a menudo porque los valores parásitos tienden a escala con el tamaño, pero yo estaba bajo la impresión de que se trataba por lo general debido a los diferentes tamaños de los paquetes, no los valores de capacitancia a sí mismos.

También entiendo que al poner varios condensadores en paralelo aumentará la capacidad total, mientras que la disminución parasitaria de los valores, pero no veo por qué sería usar diferentes capacidades para que en vez de usar sólo el mayor valor posible de cada condensador.

¿Hay alguna razón para el uso de varios condensadores de desacoplamiento con el mismo paquete pero con diferentes valores de capacitancia?

Aquí está una captura de pantalla de la parte pertinente del circuito esquemático (C1, C2, y C3 son todos 0402 MLCCs):

Schematic portion w/ decoupling caps

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user110971 Puntos 141

Su impresión inicial es incorrecta. Aquí es lo que la impedancia de los condensadores diferentes en el mismo paquete que parece.

impedance

Fuente

Con el fin de obtener una autosuficiencia plana fuente de alimentación de la impedancia en un amplio ancho de banda, uno necesita usar una selección de diferentes condensadores.

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The Disintegrator Puntos 1668

Puede haber algún pequeño beneficio. El uso de un Murata del SimSurfing herramienta, me gráficamente la impedancia vs curva de frecuencia de 2.2 uF 0402 (1005 métrica) MLCC en comparación con un 0.1 uF uno en el mismo paquete. El 2.2 uF tapa se muestra en azul y el 0.1 uF en verde:

Impedance vs. Frequency for 0402 MLCCs: 2.2uF, 0.1uF

Como se puede ver, el punto de resonancia es mayor en la frecuencia con la 0.1 uF, como sería de esperar de un mayor de tapa con la misma inductancia parásita, pero, al menos como era de esperar, el más pequeño de MLCC logra una ligera reducción de la impedancia de entre 10 y 40 MHz, a expensas de alta impedancia a frecuencias bajas, como sería de esperar, dada la mayor capacidad de 2.2 uF cap.

Así que la conclusión es que hay algo acerca de la estructura interna de los grandes valores de MLCCs que empeora ligeramente su alta frecuencia de rendimiento, pero por debajo del punto de resonancia, no parece haber ningún beneficio para los más pequeños de MLCC en una disociación de la aplicación.

Por supuesto, el más grande del condensador también tienen peor rendimiento en DC bias, pero por lo general los más grandes terminará de tener una mayor capacitancia eficaz bajo un sesgo de CC.

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Toor Puntos 777

De hecho, existe. La más obvia es el costo. Los capacitores cerámicos de valores diferentes en el mismo espacio (no necesariamente paquete, ya que la altura puede variar) no cuestan lo mismo.

Más allá de eso, los capacitores cerámicos tienen diferentes curvas de impedancia (debido a los diferentes valores parásitos como usted ha mencionado) y DC bias curvas para cada combinación de capacitancia, dieléctricos, clasificación de voltaje, y el tamaño del paquete. Es suficiente para hacer girar su cabeza.

Por lo que he visto, la tendencia es que, todo lo demás siendo igual, paquetes más grandes tienen más inductancia y por lo tanto golpe de resonancia en las frecuencias más bajas, y que exprimir más la capacidad y/o tensión máxima calificación en un paquete más pequeño degrada el DC-sesgo de características.

Le sugiero que vaya a Murata del SimSurfing sitio web (https://ds.murata.co.jp/simsurfing/mlcc.html?lcid=en-us) y el filtro de sus GRM condensadores en serie y sólo se ven en la X7R condensadores (para no agobiarse y desde efectos de dieléctrico es bastante sencillo). A continuación, comparar el "Tech-PDF" de condensadores diferentes donde todos pero uno de los parámetros de voltaje, capacidad, y el paquete de variar.

También entiendo que al poner varios condensadores en paralelo aumentará la capacidad total, mientras que la disminución parasitaria de los valores, pero no veo por qué sería usar diferentes capacidades para que en vez de usar sólo el mayor valor posible de cada condensador.

Cuidado...Antiresonance de múltiples paralelo de condensadores de desacoplamiento: el uso de mismo valor o varios valores?

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wizoleliam Puntos 11

La impedancia de un condensador depende de la frecuencia de la señal que pasa a través. Nuestro trabajo habría sido más fácil tenía todas las señales de estado ideal. Pero no! Hay diferentes componentes de frecuencia de la señal. En fin selectivamente filtrar las señales no deseadas, usted necesita diferentes dependientes de la frecuencia de impedancias. Por lo tanto, diferentes capacitores de valor!

Echa un vistazo a este vídeo por Dave Jones @EEVBlog https://www.youtube.com/watch?v=BcJ6UdDx1vg Para obtener un sentido visual del concepto de reloj de este https://www.youtube.com/watch?v=1xicZF9glH0

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