Правило «двух обходных / развязывающих конденсаторов»?

http://www.ti.com/lit/an/scba007a/scba007a.pdf

Вы увидите, что большой конденсатор называется «банком» или «массовыми» конденсаторами. Конденсаторы меньшего размера, конечно же, также являются «байпасными» конденсаторами. Основная идея заключается в том, что в реальном мире паразитные характеристики конденсатора не идеальны. Ваш «накопительный» конденсатор поможет при переходном потреблении мощности (изменение реального тока), но из-за проблем реального мира, если в линию попадут ВЧ-помехи (ЭМП), меньший шунтирующий конденсатор позволит этому шуму закоротиться на землю до того, как он доходит до вашего IC. Кроме того, оба эти конденсатора помогут подавить переходные процессы при переключении, а также улучшить изоляцию между цепями.

Несмотря на то, что физика та же, терминология изменена в зависимости от их функции. Конденсаторы «банка» «обеспечивают» небольшой дополнительный заряд (например, банк заряда). «Обходные» позволяют шуму обходить вашу микросхему, не повреждая сигнал. «Сглаживающие» конденсаторы уменьшают пульсации питания. «Развязывающие» конденсаторы изолируют две части цепи.

Итак, на практике вы кладете крышку банка рядом с крышкой байпаса, и вот ваши 10 мкФ и 0,1 мкФ. Но два просто произвольно. У вас есть RF на вашей плате? Также может понадобиться крышка 1 нФ.

Простой пример импеданса в реальном мире можно увидеть на этом рисунке. Идеальная кепка была бы просто большим наклоном вниз навсегда. Тем не менее, меньшие колпачки лучше работают на более высоких частотах в реальном мире. Таким образом, вы ставите ДВА (или ТРИ, или СКОЛЬКО МНОГО) рядом друг с другом, чтобы получить самый низкий общий импеданс.

Однако я читал различные мнения по этому поводу, в которых говорилось, что собственный резонанс между ними на самом деле создает ВЫСОКИЙ импеданс на определенных частотах, и его следует избегать, но это уже другой вопрос.

Реальные конденсаторы имеют индуктивность и сопротивление. Задачей шунтирующего конденсатора является быстрое реагирование на переходные процессы для поддержания стабильного напряжения. Последовательная индуктивность и сопротивление противоречат этой цели.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

По мере увеличения тока через конденсаторы напряжение на резисторах увеличивается по закону Ома. Это противоречит цели поддержания стабильного напряжения. При изменении тока через конденсатор меняется и напряжение на катушках индуктивности (помните:$v=L \frac{di}{dt}$), снова против цели.

При параллельном соединении конденсаторов емкости складываются. Обычно это хорошо, потому что большая емкость сильнее сопротивляется изменениям напряжения.

В то же время параллельное сопротивление или индуктивность эффективно уменьшаются. Эффективная индуктивность (сопротивления аналогичны) этой цепи равна

Таким образом, параллельные конденсаторы увеличивают то, что вам нужно (емкость), и уменьшают то, что вам не нужно (индуктивность, сопротивление).

Кроме того, маломощные конденсаторы из-за их меньшего размера, как правило, имеют меньшую индуктивность и, следовательно, больше подходят для работы на более высоких частотах.

Конечно, это работает только до определенного момента, потому что любой реальный способ параллельного соединения конденсаторов добавляет индуктивность. В какой-то момент пути к дополнительному конденсатору добавляется достаточная индуктивность, и это бесполезно. Правильная компоновка для минимизации индуктивности является важной частью проектирования высокочастотных цепей. Взгляните на все конденсаторы вокруг процессора, чтобы понять. Здесь вы можете увидеть многие из них в центре разъема, и еще больше в нижней части платы, которые не видны:

Попробую изложить немного проще.

Колпачки меньшего размера называются шунтирующими, но их основная цель — справляться с высокочастотными пиками. Они должны быть маленькими, чтобы быстро разряжаться и заряжаться в ответ на то, как часто приходят всплески.

Большие колпачки называются объемными колпачками, и они имеют дело с большими колебаниями тока. В основном, если вы внезапно возьмете на рельс огромную нагрузку, вам понадобятся колпачки большего размера, чтобы обеспечить новую нагрузку.

Вдобавок ко всему, наличие двух конденсаторов также помогает сократить их эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), наследуемый переменный атрибут, и это становится особенно важным при создании встроенных источников питания.