Capuchons de dérivation sur carte RF: pourquoi y a-t-il trois capuchons de tailles différentes en parallèle?

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Jetez un œil à cette carte d'évaluation pour un amplificateur RF à gain variable ( fiche technique ): Toutes les lignes DC ont des capuchons en parallèle, chacun d'une taille différente

Les J5-J10 sont destinés à se connecter à l'alimentation CC (à l'exception de J6, qui est une tension de commande analogique CC). Toutes ces lignes ont trois condensateurs en parallèle. Prenez par exemple la trace connectée à J10. Sur votre chemin de J10 à la broche sur la puce, vous passez par ces trois condensateurs:

  • Un condensateur de 2,2 µF dans un gros boîtier (appelé "CASE A" dans la fiche technique)
  • Un condensateur de 1000 pF dans un boîtier 0603
  • Un condensateur de 100 pF dans un boîtier 0402

Pourquoi utilise-t-on trois capuchons parallèles au lieu d'un capuchon de 3,3 µF? Pourquoi ont-ils tous une taille d'emballage différente? L'ordre est-il important (c'est-à-dire est-il important que les condensateurs de plus petite valeur soient plus proches de la puce?

Mahkoe
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Réponses:

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Étant donné un type diélectrique, plus le condensateur est petit, généralement moins d'inductance parasite qu'il aura (meilleure réponse à des fréquences plus élevées), mais aussi moins de capacité. Vous pouvez mélanger les tailles, les valeurs et les types de condensateurs pour obtenir une réponse requise plus large que celle qu’un seul peut fournir. Il ne s'agit pas seulement de la valeur de capacité.

Ces images résument assez bien:

entrez la description de l'image ici

Extrait de " EEVblog # 859 - Bypass Capacitor Tutorial ".

Et

entrez la description de l'image ici

Extrait de " Intersil - Choix et utilisation des condensateurs de dérivation - AN1325 "

entrez la description de l'image ici

Extrait de " TI - Consignes de mise en page haute vitesse "

Wesley Lee
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Dave est vraiment content que vous ayez répondu à cette question. Moi aussi
Mahkoe
Je l'ai posté en tant que commentaire mais j'ai vraiment dû ajouter une réponse pour utiliser ce cadre. : D
Wesley Lee
3
Les condensateurs du dernier tracé ("Figure 11") ont-ils vraiment une impédance minimale de moins 2 Ohm?!
Fritz
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@Fritz, puisque le tracé a la forme d'un tracé log-log standard, il se peut que l'axe Y ait été mal étiqueté. Je suppose que ce n'est PAS "Impédance [Ohm]", mais plutôt dB.
Brock Adams
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Chacun de ces condensateurs a un ESL / ESR inférieur à une fréquence différente. Dans une application standard, on choisirait un condensateur pour avoir le plus faible ESL / ESR à la fréquence des fluctuations attendues de la ligne électrique. Cependant, dans les systèmes où il existe une gamme de fréquences à laquelle la ligne électrique peut fluctuer, le concepteur peut opter pour plusieurs condensateurs pour "couvrir" les différentes gammes de fréquences. C'est juste un moyen de minimiser l'ESL / ESR des condensateurs de dérivation sur une large gamme de fréquences, maximisant ainsi leur efficacité.

DerStrom8
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Est-ce à dire que l'ordre des bouchons sur le chemin de la puce depuis la source DC est sans importance?
Mahkoe
6
C'est très important, vous voulez garder les plus petits aussi près que possible du circuit intégré alimenté. Inutile de choisir un plafond ESL bas si vous rajoutez une inductance avec des traces. Non seulement la distance, mais la disposition est également très importante.
Wesley Lee
2
Wesley a raison, les plus petits bouchons doivent certainement être situés plus près de l'appareil car ils sont les plus sensibles aux changements infimes d'inductance ajoutée dus aux traces. Tous les condensateurs doivent être montés aussi près que possible des broches d'alimentation du CI. Assurez-vous également que les traces d'alimentation sont connectées de manière à «frapper» les condensateurs en premier, avant de vous rendre sur le circuit intégré. Cela signifie que vous ne devriez pas simplement avoir, par exemple, un via vers un plan d'alimentation interne reliant les condensateurs, et un autre via reliant le plan directement au pad IC. Cela rend les bouchons de dérivation inutiles.
DerStrom8
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L'amortissement peut être important. Insérez une résistance de 1 Ohm entre ce 3,3uF local et le prochain petit capuchon.
analogsystemsrf
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@analogsystemsrf Je n'ai jamais vu ça faire. Pouvez-vous s'il vous plaît fournir une source?
DerStrom8