Mi pregunta es: ¿por qué en el 99% de los diseños no necesitamos proporcionar un filtro RC a la fuente de alimentación de IC, solo se requiere un condensador individual? Lo sé, las rutas tienen cierta resistencia, pero aún así, la resistencia más baja en el filtro RC, el mayor ancho de banda que proporciona, lo que no se requiere. ¿Por qué solo necesitamos un condensador en lugar de un filtro RC? ¿Nos basamos en la resistencia interna de la fuente de alimentación de CC?
Mi segunda pregunta es: ¿por qué a veces (como el filtrado DDR3 VDD) necesitamos un filtro LC en lugar de solo un condensador con mayor capacitancia? ¿Está relacionado con la disminución del precio del diseño?
Un condensador de filtro cerca de un pin de chip puede servir para muchos propósitos; algunos de ellos se beneficiarían de una resistencia de filtrado, o incluso mejor, un inductor, mientras que otros no se beneficiarían.
Imagine un IC digital, como un microcontrolador. Su propósito es cargar y descargar muchas puertas CMOS varios millones de veces por segundo, y para hacerlo necesita mucha carga cerca. Si la fuente de alimentación está "lejos", la inductancia adicional de los cables/trazas hará que el voltaje de entrada local caiga un poco. Aquí, está utilizando un condensador para reducir la impedancia VDD local a tierra; no le importa el ruido, agregar una resistencia aumentaría la impedancia (y costaría dinero) para que no lo haga.
Considere en cambio la entrada REF de un ADC. La demanda actual de dichos pines suele estar en el rango de µA, por lo tanto, agregar una resistencia en serie no es un problema y, al hacerlo, reduce el ancho de banda del ruido de banda ancha que proporciona al IC.
Estos son solo dos ejemplos básicos, pero espero que muestren que cuando se trata de desacopladores, hay muchos factores que entran en juego:
Dependiendo de lo anterior y de otros factores, puede diseñar una estrategia e implementarla, pero no existe una solución "única para todos".
¿Por qué en el 99% de los diseños no necesitamos proporcionar un filtro RC a la fuente de alimentación de IC, solo se requiere un condensador individual?
Bueno, no es la resistencia en las alimentaciones de cobre al chip lo que es relevante o importante aquí. El aspecto importante de las conexiones de la fuente de alimentación a un chip es la inductancia en serie efectiva. Esta es la inductancia parásita de los cables/pistas/cobre de alimentación.
Esa inductancia limita el consumo máximo de corriente del chip cuando el chip recibe una corriente pulsante. El capacitor aplicado a las patas del chip actúa como reserva de energía para que el chip pueda obtener localmente las corrientes máximas necesarias.
Luego descubre que mantener esas corrientes pulsantes locales tiene un beneficio: produce el área de bucle más pequeña y minimiza la radiación emitida.
Mi segunda pregunta es: ¿por qué a veces (como el filtrado DDR3 VDD) necesitamos un filtro LC en lugar de solo un condensador con mayor capacitancia?
¿Puedes ver cómo esta segunda pregunta ahora está relacionada con el problema de inductancia parásita que describí anteriormente? Un inductor adicional previene (en un grado mucho mayor) cualquier corriente de pulso que afecte a otras partes del circuito, es decir, el inductor actúa como un aislador EMC.
Diseñamos alimentaciones de energía a los chips en una PCB para que tengan baja resistencia, de modo que las corrientes de CC estáticas no produzcan una caída de voltaje constante y provoquen que los chips del circuito se alimenten con un bajo voltaje.
usuario19579
MarkU