Можно ли заменить несколько развязывающих конденсаторов одним конденсатором с низкой индуктивностью?

Кажется, обычной практикой является установка развязывающих конденсаторов нескольких разных номиналов, например, 0,1 мкФ и 1 мкФ (иногда 10 мкФ или 0,01 мкФ, в зависимости от устройства и т. д.). Мне интересно, есть ли что-нибудь, что может заменить комбинацию 0,1 мкФ/1 мкФ одним устройством? В частности, будет ли подходящей заменой низкая индуктивность 1 мкФ (обратная геометрия, LICC или 2T-LGA)?

Я просмотрел графики, которые показывают, что происходит с импедансом при объединении нескольких значений, но я не видел аналогичного графика для LICC, который я мог бы сравнить напрямую.

РЕДАКТИРОВАТЬ Пример частей, на которые я смотрю:

Сравните их с совершенно обычным конденсатором 0,1 мкФ 0402 : если я правильно читаю таблицы данных, устройства LICC имеют (намного) более низкий импеданс на всех частотах 0,1-100 МГц. Хм...

не путайте esr с паразитной индуктивностью рассеяния. Вам нужно найти конденсаторы, которые показывают графики импеданса в зависимости от частоты, и есть много, которые действительно показывают эту информацию. Те, что этого не делают, не заслуживают внимания.
Можете ли вы дать ссылку на техническое описание той части, которую вы планируете использовать?
@ThePhoton: Связал пару таблиц данных выше. Дайте мне знать, что вы думаете?
@Andyaka: таблицы данных часто показывают ESR в зависимости от частоты и Z в зависимости от частоты на одном графике. Я думаю, что Z - более полезная показатель качества, верно?
Они оба полезны по-разному.

Ответы (3)

Я посмотрел только одну из предложенных вами деталей, Murata LLL153C80G105ME21. Я сравнил его с деталью той же стоимости в более крупном корпусе ( GRM21BR71E105KA99# , размер 0805), ключевое улучшение заключается в доступном номинальном напряжении. Деталь 0204 рассчитана на 4 В, а деталь 0805 рассчитана на 25 В.

Даже если в вашем приложении на конденсатор подается только 4 В, обратите внимание на изменение емкости с помощью графиков приложенного напряжения. Значение части 0204 будет уменьшено до чуть более 30% от номинального (например, 0,3 мкФ вместо 1 мкФ) при подаче 4 В. Деталь 0805 по-прежнему будет иметь 95% своего номинального значения при подаче 4 В и потеряет только около 45% своего значения при подаче 25 В.

Таким образом, меньшую часть можно использовать, если вы можете принять ее уменьшенный диапазон температур, но ее значение будет уменьшено до чуть больше, чем значение 0,1 мкФ, которое обычно рекомендовалось для использования в качестве конденсатора шунтирования вблизи микросхемы за последнее десятилетие. или так. Если вы действительно хотите шунтировать 1,0 мкФ, вам все равно придется добавить несколько более крупных частей параллельно с предлагаемой частью 0204.

С другой стороны, если вы можете жить с низким рейтингом WV и использовать эту часть вместо «традиционной» части 0,1 мкФ 0402 (параллельно с дополнительными конденсаторами большего номинала), вы получите увеличение в 3-4 раза. эффективная емкость, так что это существенное улучшение.

Кроме того, в приложениях с высокой надежностью вы можете захотеть использовать корпус как минимум на один размер больше минимального, необходимого для номинала конденсатора и используемой WV. Наименьший доступный размер раздвигает границы возможностей производителей и может иметь проблемы с надежностью.

Вы делаете отличное замечание о емкости по напряжению, раньше я не замечал этого эффекта. Я работаю над эталонным проектом микроконтроллера, который имеет 1 мкФ и 0,1 мкФ, обе стандартные детали 0402 4V X7R. Напряжение питания 1,8 В, так что они уже будут значительно дефорсированы — у них схожие характеристики емкости по напряжению. Это то, что я пытаюсь сопоставить / превзойти. Я думаю, что один 1 мкФ LICC 4V 0204 сделает это, даже если он будет аналогичным образом снижен. Звучит как рабочий план?

Нет, потому что два конденсатора служат разным целям. Конденсатор большего размера обеспечивает питание во время больших всплесков нагрузки, а конденсатор меньшего размера отфильтровывает высокочастотные помехи от/к источнику питания. Один конденсатор не может эффективно выполнять обе задачи.

Спасибо вам за разъяснение. Хотя я удивляюсь этому. Если заменить комбинацию 0,1/1 мкФ на 1 мкФ, очевидно, что общего объема памяти будет достаточно для больших всплесков спроса, поскольку общая сумма будет примерно одинаковой. Таким образом, единственная потенциальная проблема — это фильтрация. Конденсатор меньшего размера фильтрует высокочастотный шум, потому что он имеет более низкий импеданс на высоких частотах, потому что его собственная резонансная частота выше, верно? В таком случае, разве не подойдет любой конденсатор с таким же низким импедансом на интересующих частотах?
К сожалению, мой аналог немного слаб, поэтому у меня нет ответа на этот вопрос.
Предполагается, что небольшие развязывающие конденсаторы располагаются очень близко к устройствам, чтобы улавливать такие вещи, как всплески, когда устройство переключает контакты ввода-вывода и т. д., большие сглаживающие конденсаторы источника питания располагаются ближе к основному источнику питания. Мой босс занимается ВЧ/аналоговыми технологиями, и он горько жалуется на таблицы данных и т. д., которые просто разбрасывают множество конденсаторов по всей плате в надежде, что это сработает, поскольку это может фактически привести к тому, что различные компоненты образуют генераторы в качестве их ESR. меняются в зависимости от различных частот и присутствующих гармоник. Вина твердо лежала на ногах «цифровых парней»…

Если вы можете выполнить те же требования к фильтрации и питанию с помощью одного конденсатора, используйте его. Как правило, это не так, как было сказано выше. Однако решение с несколькими конденсаторами имеет несколько недостатков: 1. более высокая стоимость (2 компонента, 2 размещения). 2. больше места на доске. 3. При использовании двух конденсаторов график частотной характеристики имеет ноль между двумя полюсами, что может вызвать некоторые проблемы.

Не могли бы вы объяснить про ноль между полюсами? Вы имеете в виду, что существует частота, на которой комбинация двух конденсаторов имеет высокий импеданс из-за антирезонанса?
Можно ли заменить несколько развязывающих конденсаторов одним конденсатором с низкой индуктивностью?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v