¿Puedo usar un solo tipo de capacitor para todos los desacoplamientos (1uF y 0402)?

En el pasado, traté de usar capacitores de 10nF (0.01uF) y/o 100nF (0.1uF) para desacoplar circuitos integrados y microcontroladores.

Sin embargo, escuché que cuando se usan capacitores físicamente pequeños (por ejemplo, 0402), la capacitancia del capacitor no afecta la respuesta de frecuencia y, por lo tanto, es mejor usar el valor más grande que pueda obtener.

Por lo tanto, me preguntaba si es una buena idea para mí comprar muchos condensadores de 1uF en el paquete 0402 y siempre usar uno de estos en el futuro (¿1uF es demasiado alto?).

Específicamente estaba pensando en este: http://datasheet.octopart.com/CL05A105KP5NNNC-Samsung-datasheet-26589000.pdf

Es 1uF, 10V y 0402, también funciona hasta 85 grados centígrados y está fabricado por una marca de la que he oído hablar. También es bastante barato a 0,5 centavos cada uno.

Estoy interesado si hay alguna razón por la que necesitaría otros valores, o si esta es una buena idea. Además, ¿debo estirar a 5uF en tamaño 0402? ¿Hay un límite? (No puedo soldar más pequeño que 0402.)

Gracias.

Te sugiero que veas el episodio de EEVBlog sobre las tapas de derivación: youtube.com/watch?v=BcJ6UdDx1vg míralo, es bueno !!!
No recomendaría obtener muchos 1uF (o más) en 0402 para el desacoplamiento, consideraría 100 nF 0402 como una opción mucho mejor ya que tendrán un mejor rendimiento de alta frecuencia . En mi opinión con 100 nF cubrirías como el 90% de todas las necesidades de desacoplamiento. Solo para circuitos muy rápidos consideraría agregar un 100p F 0402 en paralelo al 100 nF.
¿Por qué la respuesta de frecuencia de un 0402 de 100 nF es peor que la de un 0402 de 1 µF?
@Christian Creo que el video lo explica bastante bien.
@FakeMoustache, no recomendaría 100 pF en paralelo con 100 nF a menos que haya realizado un modelado cuidadoso para saber que no creará una antirresonancia.
"Eso depende !" Hay mucho modelado que se necesita para elegir los condensadores. Dado que probablemente no pueda modelar el paquete IC y no tenga conocimiento de los capacitores internos en el paquete. Sugeriría usar el paquete más pequeño que pueda y no usar diferentes valores de condensador en paralelo. Muchas veces, solo el seguimiento y el error son más efectivos que modelar todo rigurosamente.

Respuestas (4)

El comportamiento de alta frecuencia (es decir, inductancia o ESL) de los límites de MLCC depende de:

  • Forma y dimensiones del paquete.
  • Inductancia de montaje (es decir, posición de vías, etc.)
  • Y número de tapas en paralelo por supuesto

La capacitancia influye en la frecuencia de resonancia propia, por supuesto, pero solo tiene una influencia muy pequeña en la inductancia, principalmente al hacer que el paquete sea más grande.

La verdadera razón para colocar muchas tapas en paralelo entre los planos de potencia y tierra es reducir la inductancia. En este caso, generalmente se usan valores pequeños como 10-100nF, porque es más barato. Esto es importante para una placa base de PC en la que tienes cientos de tapas.

Si los reemplaza con 1 µF, costará un poco más, pero funcionará igual de bien.

Para cosas de bricolaje, tiene sentido hacer lo que sugieres. Solo obtenga cien tapas de 1 µF con precio por cantidad y listo. Sin embargo, tenga en cuenta que "1 µF" solo tiene polarización de 0 V, y los paquetes más pequeños tienden a perder más capacitancia bajo polarización que los más grandes como 0805.

Nota: No estoy cubriendo el caso en el que se utiliza la frecuencia de resonancia propia del capacitor en el diseño.

Esto es lo que encontrará con mayúsculas múltiples:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esta es la rama local de un VDD_tree

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Una vez más... varios tapones en paralelo, incluso distribuidos en los planos, resonarán como en PI_FILTER_resonate. Para una respuesta suave (menos picosa), tenga un plan para amortiguar los picos

(1) efecto de piel en las frecuencias más altas; a 500 MHz (100 veces la SD de una lámina de 1 onza), obtiene una SD 10 veces más delgada y un aumento útil en las pérdidas de la lámina a 5 miliOhm por cuadrado; este valor, 5 miliOhm/cuadrado esconde muchos descuidos en aviones

(2) dieléctrico de tapa con pérdida a frecuencias más bajas

Aquí está el pico horrible, si la segunda serie R es solo 0.001 ohm, y la ESR de todas las mayúsculas es solo 0.001 ohm. ¿Observe la parte superior plana del pico de 25 MHz? el sim necesitaba 2000 puntos por década; en 2000 puntos, el pico de 25Mhz sube a +3dB.

Así vemos que la ESR de 0.001 ohm no es adecuada. Elija gorras con pérdida. [las gráficas son "potencia", luego "showfilterresponse" de SignalChainExplorer, gratis de robustcircuitdesign.com]

ingrese la descripción de la imagen aquí

La idea detrás de esto es que la inductancia más pequeña de los paquetes 0402 en comparación con los anteriores desplaza la frecuencia de resonancia propia de los condensadores de igual valor hacia arriba, lo que significa que puede salirse con la suya usando valores más grandes mientras mantiene el beneficio de los de menor valor. Es bastante bueno tenerlo, pero no estoy seguro de que esto funcione durante muchas décadas de aumento del valor del capacitor (los valores más altos aún disminuyen el punto de frecuencia de resonancia propia). Creo que la intención aquí no era poblar toda la placa con condensadores del tamaño de los condensadores de desacoplamiento a granel, sino más conservadoramente pasando de quizás 100nF a 470nF o incluso un poco más. Tenga en cuenta que mi punto aquí es un poco subjetivo. Sin embargo, estoy seguro de que es posible encontrar los números y ver dónde las cosas dejan de verse 'bien' a medida que aumenta el valor del capacitor,

También tenga en cuenta que las capacidades más grandes en paquetes más pequeños tienen un costo, económicamente hablando. Además, una capacitancia demasiado alta puede afectar a algunos conmutadores que alimentan el nodo, por lo que existen otras consideraciones prácticas.

específicamente estaba pensando en este: http://datasheet.octopart.com/CL05A105KP5NNNC-Samsung-datasheet-26589000.pdf

Es 1uF, 10V y 0402, también funciona hasta 85 grados centígrados y está fabricado por una marca de la que he oído hablar. También es bastante barato a 0,5 centavos cada uno.

La principal limitación de ese es el límite de temperatura. Como usted dice, tiene una clasificación de 85 C.

A 100 nF (y tal vez un poco más alto hoy en día) podría obtener un condensador tipo X7R que tendría una capacidad nominal de hasta 125 C.

Dependiendo de su aplicación, eso podría ser una distinción sin diferencia, o podría ser la diferencia entre el éxito y el fracaso.

Durante bastante tiempo, tal vez entre 2000 y 2005, 100 nF fue esencialmente el valor más alto que podía obtener en el paquete 0402 con un dieléctrico decente, por lo que verá muchas recomendaciones para ese valor. En la última década, se han desarrollado nuevos dieléctricos que permiten valores más altos con WV y características térmicas decentes, por lo que puede tener mucho sentido usar valores más altos, según su aplicación y el entorno en el que se utilizará su producto.