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这是一个有争议的话题。有些人似乎认为,超出共振的电容器对旁路没有任何好处。其他人指出,即使经过谐振,该部件基本上也只是一个很小的电感,它接地短路,并且仍然具有相当低的阻抗。
村田制作所的这张图显示了同一封装(0402)中三个不同电容器值的阻抗(频率)与频率的关系:
这表明,在高值部分(如0.1 uF)通过谐振后,低值部分(如0.01 uF)在达到谐振之前几乎无法达到较低的阻抗,并且其行为由其电感寄生决定,这基本上是与高价值部分相同。
就是说,正如其他人指出的那样,可以并联使用的电容器越多,减少的组件整体的串联电阻和电感就越大;因此添加更多零件至少会有所帮助。
编辑:
我还应该指出,如果你开始考虑在较大pacakges较大的值,比如说1微法在0805和10微法在电解A-尺寸封装,则可以肯定提高在阻抗低的频率(低于10MHz)。
假设对于给定的封装尺寸,电感基本上是固定的,则较低值的电容将具有较高的SRF,在此附近它将更有效地去耦。每个值中的一个以上可将电感/ ESR降低至该频率附近的较低阻抗。不同值的集合在所需的整个范围内提供低阻抗。
该Xilinx文档(xapp623)详细介绍了去耦的细节以及为何使用不同的值。
引用相关部分-他们说:
电容器有效频率
每个电容器都有一个狭窄的频带,在该频带中,它最有效地用作去耦电容器。在此频段之外,它确实对PDS有所贡献,但总的来说要小得多。一些电容器的频带比其他电容器的频带宽。电容器的ESR决定了电容器的品质因数(Q),它决定了有效频带的宽度。钽电容器的有效频带通常很宽,而ESR较低的X7R和X5R片状电容器的有效频带通常很窄。有效频带对应于电容器的谐振频率。尽管理想电容器仅具有电容特性,但实际的非理想电容器也具有寄生电感ESL和寄生电阻ESR。这些寄生效应串联形成一个RLC电路(图3)。与该RLC电路相关的谐振频率是电容器的谐振频率。
您是正确的:好处不是因为值不同,而是因为它们并联,实际上将集总的ESR和高频电感减半。正如约翰逊先生 [8.2.4]所说:
获得极低电感的最佳方法是并联许多小型电容器。
对于高于10MHz的信号或噪声,不同的ESR值很重要。在100MHz以上,只有封装(引线)电感很重要。
但是,这让我想起了唐纳德·克努思(Donald Knuth)重复的另一句话:
过早的优化是万恶之源。