ฉันสงสัยว่าถ้าใครบางคนอธิบายได้ว่าทำไมตัวเก็บประจุที่ใหญ่กว่า (1210) ควรจะมี ESL และ ESR มากกว่าตัวเล็กกว่า - พูดว่าแพ็คเกจ 0603?
ฉันคิดว่าแพ็คเกจที่ใหญ่กว่านั้นยังคงเทียบเท่ากับ 0603 ซึ่งเทียบเท่ากับเซรามิกหลายชั้น สมมติว่าเรากำลังเปรียบเทียบ 0.1-1uF 0603 กับ ~ 10uF 1210 แพ็คเกจ 10uF จะมีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับการแยกตัวหรือไม่ ทำไมแพ็คเกจเล็ก ๆ แนะนำให้ decoupling เมื่อแพ็คเกจที่ใหญ่กว่า "ดู" ดีกว่าในใจ
ขอบคุณมาก!
คำตอบ:
โดยทั่วไปแล้วแพคเกจตัวเก็บประจุที่มีขนาดใหญ่จะเพิ่มการวนรอบปัจจุบันผ่านส่วนดังนั้นตัวเหนี่ยวนำ (ESL) จะยิ่งใหญ่กว่า วัสดุพิเศษหมายถึงความต้านทาน (ESR) สูงกว่า เมื่อคุณรวม ESL และความจุไว้ด้วยกันสำหรับการแยกการใช้งานคุณจะได้วงจร LC ถังที่มีความถี่เรโซแนนซ์ที่ลดลงเมื่อมีการเหนี่ยวนำและความจุที่เพิ่มขึ้น ESR ในวงจรนี้แสดงถึงความต้านทานขั้นต่ำเมื่อมีการสั่นพ้อง
เมื่อ decoupling คุณต้องการรับอิมพีแดนซ์ต่ำกว่าช่วงความถี่การทำงานของอุปกรณ์ที่เป็นปัญหา เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้คุณต้องใช้วงจร LC หลายอันที่ครอบคลุมส่วนต่าง ๆ ของสเปกตรัมความถี่นั้น นี่คือเหตุผลที่คุณต้องมีขนาดของตัวเก็บประจุที่แตกต่างกัน
เพื่อให้บรรลุ ESR ที่คุณต้องการคุณอาจต้องใช้ตัวเก็บประจุหลายตัวในแบบขนานมากกว่าหนึ่งตัวเนื่องจาก ESR นั้นขนานกันเช่นกันและจะต่ำลง
ในฐานะโน้ตสุดท้ายโปรดจำไว้ว่ารูปแบบการหลบหนีที่คุณใช้ (ตำแหน่งและจำนวนจุดแวะ & ร่องรอย) จากฝาครอบ decoupling สามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการแยกได้อย่างมากเช่นกันเนื่องจากมันเพิ่มการเหนี่ยวนำ เมื่อคุณได้ต่ำกว่า 0201 แคปคุณจะพบว่าการเหนี่ยวนำโดยรวมเพิ่มขึ้นจริงด้วยขนาดแคปที่เล็กลงเพราะสิ่งนี้
ข้อมูลเพิ่มเติมที่นี่:
แพ็คเกจที่เล็กกว่ามีคะแนนการกำทอนที่แตกต่างจากแพ็คเกจที่ใหญ่กว่า แพคเกจที่ใหญ่กว่านั้นมีการเหนี่ยวนำการเหนี่ยวนำที่สูงขึ้น (คุณจะต้องคิดถึงแพคเกจแบบรู)
แพ็คเกจขนาดเล็กมักจะดีกว่าสำหรับความเร็วสูงเนื่องจากจะลดความยาวของสัญญาณที่ต้องเดินทาง ดังที่คุณทราบสำหรับการออกแบบความเร็วสูงความยาวยิ่งมีปัญหามากขึ้นเท่าไหร่ นี่คือเหตุผลที่ FGPA สามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วแม้จะมีหลายเส้นทางเพราะเส้นทางทั้งหมดคับคั่งในพื้นที่ขนาดเล็ก
มีการวิเคราะห์ที่ดีของขนาดแพคเกจ smd ออนไลน์อยู่ที่ไหนสักแห่ง (ฉันไม่มีลิงค์ แต่เห็นแล้ว) มันพูดเกี่ยวกับสาเหตุที่เราควรใช้ทั้งขนาดใหญ่และขนาดเล็กในการบายพาสซึ่งเกี่ยวข้องกับเสียงสะท้อน Decoupling เป็นเรื่องราวที่แตกต่าง ทุกอย่างขึ้นอยู่กับชนิดของสัญญาณที่คุณต้องการแยกออก
โดยทั่วไปขนาดเล็กจะดีกว่าเพียงเพราะช่วยให้สามารถลดเส้นทางสัญญาณได้ สิ่งนี้ดีเสมอ ไม่ใช่กรณีที่เล็กกว่าดีกว่าเสมอไป (คุณต้องพบกับปัญหาอื่น ๆ เช่น crosstalk)
โปรดทราบว่าเมื่อคุณขนานสิ่งต่าง ๆ คุณอาจลดปัจจัยบางอย่างคุณจะเพิ่มปัจจัยอื่น ๆ หากคุณตัวต้านทานแบบขนานคุณอาจลดความต้านทาน แต่คุณเพิ่มความจุ มันอาจจะเป็นความจุที่สูงกว่าถ้าคุณใช้ตัวต้านทานเพียงตัวเดียวกับความต้านทานรวมในตอนแรก
เมื่อจัดการกับตัวเก็บประจุแยกส่วนปัจจัยอื่นคือการรั่วไหล ตัวเก็บประจุแบบขนานนี้จะเพิ่มการรั่วไหล นี่เป็นเรื่องที่ค่อนข้างเลวสำหรับ decoupling เพราะคุณไม่ได้แยกแยะเท่าที่คุณต้องการ