¿Cuándo puede ser mala la resonancia propia de un capacitor en aplicaciones de derivación y desacoplamiento?

Específicamente en aplicaciones de desacoplamiento y derivación, ¿puede la frecuencia de resonancia propia causar problemas (en comparación con la ideal)? Si es así, ¿qué tipo de problemas puede causar?

Además de las respuestas a continuación, puede encontrar cómo calcular la resonancia propia de los dispositivos comunes de montaje en superficie en electronics.stackexchange.com/questions/193608/…
A lo largo de los años, se han publicado una serie de libros blancos/notas de aplicación sobre este tema. Recomiendo buscar en Interwebs usando las palabras clave "bypass capacitor resonant", por ejemplo. (Y opcionalmente agregue la palabra clave "pdf" a las palabras clave de búsqueda para ayudar a restringir los resultados de búsqueda a archivos PDF).

Respuestas (2)

Un condensador ideal tiene una impedancia que cae al aumentar la frecuencia, lo que es bueno para desacoplar el ruido de alta frecuencia.

Sin embargo, los capacitores reales tienen cierta cantidad de inductancia parásita, que aparece en serie con la capacitancia, formando un circuito resonante en serie.

Tal circuito tiene una impedancia mínima en su frecuencia resonante, y en frecuencias más altas, la impedancia comienza a aumentar nuevamente, lo que es menos útil para el desacoplamiento.

Es por eso que a veces es útil usar varios condensadores diferentes para desacoplar aplicaciones de ancho de banda amplio; cada uno proporciona la baja impedancia necesaria para una determinada banda de frecuencias.

¡Pero tenga cuidado con los extraños efectos de resonancia cruzada! A veces, la capacitancia de un capacitor interactuará con la inductancia de otro capacitor para crear un circuito resonante en paralelo, que tiene una impedancia muy alta en su frecuencia resonante. Verifique su implementación con un analizador de red de banda ancha.

Recuerde separar los diferentes valores con una pequeña inductancia de pista para que los condensadores no aparezcan agrupados :)
Solo usaría múltiples valores paralelos para circuitos integrados analógicos, y solo después de analizar su frecuencia de trabajo y ajustar el desacoplamiento para eso. Para digital, siempre es mejor varios condensadores paralelos idénticos.
Creo que usar valores múltiples es una tontería. Si usa tapas 0402, use la capacitancia más alta disponible con el dieléctrico que desea. Tendrá una impedancia más baja en todas las frecuencias que los capacitores de valor más pequeño del mismo tamaño, incluso si el SRF es más bajo. Al menos este ha sido el caso cada vez que lo investigué.

Un capacitor de derivación nunca está aislado, incluso cuando solo hay "uno" en un tablero. Hay tapas de derivación internas (es decir, en el chip), formadas a partir de la capacitancia de la compuerta o MIM/PIP (aislante metálico metálico o poliaislante polivinílico), está la capacitancia del cable de enlace, la capacitancia parásita con otros pines, la capacitancia de las pistas a tierra. Cuando se consideran todos estos, entonces ...

Absolutamente, esta resonancia sería provocada/provocada o excitada por el contenido de frecuencia presente en los picos de corriente que deben ser suprimidos por las tapas de derivación. En ese caso, no solo no hay absorción de energía de la señal no deseada, sino que también puede haber amplificación o energía adicional en frecuencias muy distintas que se imprimen en esos pines.

En la mayoría de los diseños, cuanto más alta es la frecuencia, más difícil es tener una buena PSRR (relación de rechazo de la fuente de alimentación) y, por lo tanto, esta frecuencia resonante probablemente se notará).

Eche un vistazo a los resultados desde aquí , a continuación se muestra un recorte de una trama destacada: (consulte el artículo para ver el contexto)

ingrese la descripción de la imagen aquí

La autorresonancia de un solo capacitor no provocará un aumento en los niveles de voltaje. En realidad, representa la impedancia mínima que puede alcanzar el capacitor.
Respondiendo a su edición: eliminaré mi voto negativo, pero los efectos de resonancia de los que está hablando todavía no tienen nada que ver con la frecuencia de resonancia propia del capacitor, aparte del hecho de que ocurren por encima de la frecuencia de resonancia propia de al menos un condensador, donde tiene características inductivas.
¿Cuándo puede ser mala la resonancia propia de un capacitor en aplicaciones de derivación y desacoplamiento?
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