ESR dan ESL, paket kecil vs besar (SMD)

Saya bertanya-tanya apakah seseorang dapat menjelaskan mengapa kapasitor paket yang lebih besar (1210) seharusnya memiliki lebih banyak ESL dan ESR daripada yang lebih kecil - katakanlah paket 0603?

Saya akan membayangkan paket yang lebih besar pada dasarnya masih banyak setara 0603 secara paralel untuk keramik multilayer. Katakanlah kita membandingkan paket 0,1-1 uF 0603 dengan paket ~ 10 uF 1210, bukankah 10 uF lebih efektif untuk decoupling? Mengapa paket yang lebih kecil direkomendasikan untuk dipisahkan ketika paket yang lebih besar "tampak" lebih baik di pikiran saya.

Terimakasih banyak!

Secara umum, paket kapasitor yang lebih besar meningkatkan loop saat ini melalui bagian, sehingga induktansi (ESL) lebih besar. Demikian pula, bahan tambahan berarti resistensi (ESR) lebih tinggi. Ketika Anda menempatkan ESL dan kapasitansi bersama-sama untuk aplikasi decoupling, Anda mendapatkan sirkuit tangki LC dengan frekuensi resonansi yang berkurang dengan meningkatnya induktansi dan kapasitansi. ESR dalam rangkaian ini mewakili impedansi minimum pada resonansi.

Saat decoupling, Anda biasanya ingin mendapatkan di bawah impedansi tertentu pada rentang frekuensi operasi perangkat yang dimaksud. Untuk mencapai ini, Anda perlu beberapa sirkuit LC yang mencakup berbagai bagian spektrum frekuensi itu. Inilah sebabnya mengapa Anda memerlukan berbagai ukuran kapasitor yang berbeda.

Untuk mencapai ESR yang Anda inginkan, Anda juga mungkin memerlukan beberapa kapasitor secara paralel dan bukan satu, karena ESR berjalan paralel juga dan karenanya akan lebih rendah.

Sebagai catatan terakhir, ingat juga bahwa pola pelarian yang Anda gunakan (posisi dan jumlah vias & jejak) dari penutup decoupling dapat secara dramatis mempengaruhi kinerja decoupling juga, karena mereka menambah induktansi. Ketika Anda mendapatkan di bawah 0201 topi Anda dapat menemukan bahwa induktansi keseluruhan sebenarnya meningkat dengan ukuran tutup yang lebih kecil karena ini.

Informasi lebih lanjut di sini:

Informasi tambahan

Paket yang lebih kecil memiliki titik resonansi yang berbeda dari paket yang lebih besar. Paket yang lebih besar juga memiliki induktansi timah yang lebih tinggi (Anda harus memikirkan paket hole).

Paket yang lebih kecil selalu lebih baik untuk kecepatan tinggi karena mereka mengurangi panjang sinyal yang harus dilalui. Seperti yang Anda tahu, untuk desain kecepatan tinggi, semakin panjang semakin banyak masalah yang dimiliki. Inilah sebabnya mengapa FGPA dapat beroperasi sangat cepat bahkan dengan banyak jalur karena semua jalur dijejalkan di area sekecil itu.

Ada analisis yang baik tentang ukuran paket smd online di suatu tempat (saya tidak memiliki tautan tetapi melihatnya). Ini berbicara tentang mengapa seseorang harus menggunakan ukuran besar dan kecil untuk mem-bypass yang berkaitan dengan resonansi. Namun, decoupling adalah cerita yang berbeda. Itu semua tergantung pada jenis sinyal yang ingin Anda decouple.

Lebih kecil umumnya lebih baik hanya karena memungkinkan seseorang untuk mengurangi jalur sinyal. Ini selalu bagus. Ini tidak selalu terjadi, semakin kecil semakin baik (Anda berakhir dengan masalah lain seperti crosstalk).

Perhatikan bahwa ketika Anda melakukan hal-hal paralel, Anda dapat mengurangi beberapa faktor, Anda juga akan meningkatkan yang lain. Jika Anda paralel resistor Anda mungkin mengurangi resistansi tetapi Anda meningkatkan kapasitansi mereka. Ini mungkin kapasitansi yang lebih tinggi daripada jika Anda hanya menggunakan satu resistor dengan resistansi gabungan.

Ketika berhadapan dengan kapasitor decoupling, faktor lain adalah kebocoran. Kapasitor yang sejajar ini meningkatkan kebocoran. Ini biasanya sangat buruk untuk decoupling karena Anda tidak dipisahkan seperti yang Anda inginkan.