Condensadores de bloqueo de CC: qué valor elegir

Estoy en proceso de pedir piezas para una placa LNA (2,4 GHz, basada en broadcom/avago MGA-635P8). Estaba siguiendo la lista de componentes del fabricante en la hoja de datos de su placa de evaluación.

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Utilizan un condensador de bloqueo de CC de 1000 pF. Me preguntaba por qué se usaría un valor tan grande en un sistema de 50 Ω, cuando la frecuencia de funcionamiento es de 2,3 GHz a 4 GHz. ¿Usar un valor más pequeño no mejoraría la potencia del ruido, ya que el ancho de banda del sistema disminuye? ¿Hay alguna otra razón por la que elegiría un valor de capacitancia tan alto?

Yo también estoy desconcertado. Revisé la hoja de datos y recomiendan específicamente Murata PN GRM155R71H102KA01 . Que tiene una frecuencia de resonancia alrededor de 200 MHz.
Afirman que todos los números en la hoja de datos están hechos con esa placa, por lo que parece funcionar, pero lo encuentro muy extraño. Me parece una elección muy inapropiada...
Para ser justos, el capacitor de Murata aún bloqueará la CC y aún tiene menos de 10 ohmios (inductivos) a 4 GHz, por lo que podría no ser una mala elección. Pero si no desea todo el rango de frecuencia para el que está diseñada la placa de demostración (hasta 450 MHz), probablemente pueda encontrar una mejor opción.
@ThePhoton Avago se jacta de la baja NF a 2,5 GHz... ¿podría modificarse esa red de entrada para proporcionar una coincidencia de ruido óptima en esa frecuencia? Parece un poco sospechoso ver un capacitor de 10pf en el extremo "CC" del inductor de polarización del circuito de demostración.
Pedí un puñado de valores, les haré saber qué sucede cuando lo medimos sin VNA.
Creo que podría haber descubierto por qué eligen un valor grande. La respuesta de fase mejora en la banda de frecuencia de interés.
puede ser difícil controlar el circuito del tanque sin tolerancia en la resonancia f a 200 MHz, pero se convierte en un circuito del tanque a 50 ohmios a 2,4 GHz con una Q cercana a 1
1000 pF es un valor pequeño. Es el equivalente a 1 nF o 0.001 uF. Ese es un valor común como un condensador de bloqueo de CC. Su intención es bloquear DC pero pasar RF. Me imagino que la inductancia es más un problema en esas frecuencias.

Respuestas (2)

La frecuencia autorresonante (SRF) de una tapa de acoplamiento de CC no hace lo que podría pensar que hace. Piénselo: SRF es el resultado de la inductancia de la tapa y su valor de capacitancia.

En una aplicación de desacoplamiento, por supuesto que desea baja inductancia. Pero el SRF de la tapa por sí solo no significa nada, es el SRF de la tapa montada lo que cuenta, incluso a través de la inductancia, etc. perfectamente (como, con vías mágicas no inductivas).

Este sería el caso de C3, C4, C5, C6 aquí.

Ahora, en una aplicación de acoplamiento de CC, las cosas son diferentes. Observe que la tapa está en serie con la línea de transmisión. También tiene el mismo ancho que el rastro de cobre de su línea de transmisión y es de muy bajo perfil (0,5 mm de altura).

Dado que la tapa está montada justo en la superficie de la placa de circuito impreso y sus placas se encuentran muy bajas en la placa de circuito impreso, casi alineadas con el trazo, actúa como si fuera parte del trazo. La inductancia adicional que agrega en comparación con el caso "sin condensador" es mucho menor que su inductancia real.

El condensador SRF no importa aquí. Lo que importa es la diferencia entre un trazo recto y el capacitor. Esta diferencia es muy pequeña. No depende del valor de la gorra, solo de sus dimensiones. Por ejemplo, si es alto, tendrá más capacitancia parásita con trazas GND circundantes, introduciendo una ligera discontinuidad de impedancia.

La tapa está en serie con la línea de transmisión, por lo que las resonancias que le preocuparían serían hacer un tanque LC con L1/C3 o hacer que resuene con la inductancia de su línea de transmisión, ese tipo de cosas, pero eso no tiene nada que ver. con el SRF de la gorra desnuda.

Además, la corriente en su línea de transmisión viaja en el cobre que está más cerca del suelo circundante. Dado que hay un plano de tierra debajo, la corriente se concentrará en la superficie inferior de la pista y, a una frecuencia realmente alta, la corriente solo pasará por las placas del condensador que están más cerca de la PCB. Esto cambiará un poco el valor del límite, también su ESR... otra razón para usar una pieza pequeña y de bajo perfil.

Puede usar fácilmente un condensador más pequeño con resonancia por debajo o a 2,4 GHz.

Puede utilizar la simulación de surf de Murata para encontrar su gorra preferida. El uso de un límite de 1nF es para cubrir una banda de frecuencia más grande.

No mejorará la potencia del ruido ya que generalmente no depende del ancho de banda del bloque de ganancia/LNA para filtrar el ruido. Usas un filtro para ello.

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