ESR y ESL, paquete pequeño vs grande (SMD)

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Me preguntaba si alguien podría explicar por qué se supone que los condensadores de paquetes más grandes (1210) tienen más ESL y ESR que un paquete más pequeño, digamos 0603?

Me imagino que el paquete más grande sigue siendo esencialmente muchos equivalentes de 0603 en paralelo para una cerámica multicapa. Digamos que estamos comparando un 0.1-1uF 0603 con un paquete de ~ 10uF 1210, ¿el 10uF no sería más efectivo para el desacoplamiento? ¿Por qué se recomiendan paquetes más pequeños para desacoplar cuando los paquetes más grandes "parecen" mejor en mi mente?

Muchas gracias!

    
pregunta user8040

2 respuestas

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En términos generales, los paquetes de capacitores más grandes aumentan el bucle de corriente a través de la parte, por lo que la inductancia (ESL) es mayor. Del mismo modo, el material extra significa que la resistencia (ESR) es mayor. Cuando se combinan la ESL y la capacitancia para aplicaciones de desacoplamiento, se obtiene un circuito de tanque LC con una frecuencia de resonancia que disminuye al aumentar la inductancia y la capacitancia. El ESR en este circuito representa la impedancia mínima en la resonancia.

Cuando se desacopla, normalmente querrá estar por debajo de una cierta impedancia en el rango de frecuencia de funcionamiento del dispositivo en cuestión. Para lograr esto, necesita múltiples circuitos LC que cubran diferentes partes de ese espectro de frecuencias. Por eso necesita un rango de diferentes tamaños de condensadores.

Para lograr la ESR deseada, es posible que también necesite varios condensadores en paralelo en lugar de uno, ya que la ESR también va en paralelo y, por lo tanto, será más baja.

Como última nota, también tenga en cuenta que el patrón de escape que usa (posición y número de vías y amperios) de los topes de desacoplamiento también puede afectar dramáticamente el rendimiento de desacoplamiento, ya que aumenta la inductancia. Cuando se encuentra por debajo de los límites de 0201, puede encontrar que la inductancia general en realidad aumenta con un tamaño de límite más pequeño debido a esto.

Más información aquí:

Información adicional

    
respondido por el Jxj
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Los paquetes más pequeños tienen diferentes puntos de resonancia que los paquetes más grandes. Los paquetes más grandes también tienen mayores inductancias de plomo (tendrá que pensar en los paquetes de orificios).

Los paquetes más pequeños siempre son mejores para alta velocidad, ya que reducen la longitud que debe recorrer una señal. Como saben, para el diseño de alta velocidad, cuanto más larga es la longitud, más problemas tiene uno. Esta es la razón por la cual los FGPA pueden operar tan rápido incluso con muchos caminos porque los caminos están todos abarrotados en un área tan pequeña.

Hay un buen análisis de los tamaños de paquetes smd en línea en algún lugar (no tengo el enlace, pero vi algunos). Habla acerca de por qué uno debe usar tamaños grandes y pequeños para el bypass, que tiene que ver con la resonancia. Sin embargo, el desacoplamiento es una historia diferente. Todo depende de qué tipo de señal quieres desacoplar.

Generalmente, más pequeño es mejor simplemente porque permite reducir la ruta de la señal. Esto siempre es bueno. Sin embargo, no siempre es así cuanto más pequeño es mejor (terminas con otros problemas, como interferencias).

Tenga en cuenta que cuando hace cosas paralelas puede reducir algunos factores, también aumentará otros. Si tiene resistencias paralelas, puede reducir su resistencia pero aumenta su capacitancia. Puede ser una capacitancia más alta que si solo utilizara una resistencia con la resistencia combinada en primer lugar.

Cuando se trata de condensadores de desacoplamiento, otro factor es la fuga. Estos condensadores en paralelo aumentan la fuga. Por lo general, esto es bastante malo para el desacoplamiento porque no está tan desacoplado como podría querer.

    
respondido por el Uiy

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