Necesito el bloque DC en un sistema terninado de 50 ohmios. La banda de paso pasará de 100Hz a 100MHz, por lo que la capacitancia necesaria es de alrededor de cientos de uF. Para los condensadores de chip normales, creo que debo tener en cuenta la ESL.
¿Existen buenos métodos para lograr una banda de paso plana tan amplia como esta? ¿O hay algunos condensadores especiales que pueden manejar esto? Cualquier sugerencia es apreciada.
Dejando de lado si es una buena idea intentarlo, debería ser posible haciendo paralelo a múltiples cerámicas de alto valor idéntico K, en serie con resistencias. El motivo por el que los especifico es su bajo costo, su pequeño tamaño y su alta capacidad volumétrica, aunque tenga cuidado con el coeficiente de voltaje vicioso de algunos de los dieléctricos.
No ha especificado el voltaje de CC que necesita, pero supongamos que está en voltios de un solo dígito o de dos dígitos bajos, donde los MLCC (capacitores de cerámica multicapa) están disponibles.
El truco es poder usarlos por encima de su SRF.
Considere un 16v 10uF en X5R en un caso 0805 de Murata (sin recomendar la marca, es solo que publican una hoja de datos). Esto tiene una SRF de alrededor de 1MHz, lo que implica una inductancia en serie de alrededor de 3nH. A 1MHz, estos dos componentes tienen una impedancia de magnitud 16mjohm, por lo que la resonancia en serie se eliminaría completamente con una resistencia en serie de 1ohm, y mucho menos el 10ohm que he mostrado.
El voltco de esa parte en particular significa que pierde aproximadamente la mitad de su capacidad a 5v, por lo que necesitaría 20 en paralelo para 100uF, a 5v. Todos esos 10ohms en paralelo son menos de 1ohm, insignificantes en serie en un sistema de 50 ohmios. Los 3nHs en paralelo a 100MHz también llegan a aproximadamente 0.1johm.
El método con el que haces varios condensadores en paralelo para alcanzar el valor total es importante. Debe evitar las resonancias excitantes entre cualquier inductancia de cable que conecta los condensadores. Una forma de hacer esto es hacer una estructura de línea de transmisión, y colocar los condensadores a lo largo de la misma, como lo haría un amplificador de onda viajera. Su frecuencia máxima de 100MHz tiene una longitud de onda de 3 m, por lo que cualquier estructura inferior a 200 mm de longitud es eléctricamente corta, y si hace una estructura emparejada, puede ir a cualquier longitud. Me gusta esto ...
Físicamente, el microstrip sería una estructura buena y fácil de usar. Use un par de líneas una al lado de la otra sobre el plano del suelo, que en conjunto le dan 50 ohms. En FR4, esa es una relación W / h de 2. Entra en una y en la otra.
En caso de que alguien se pregunte si esto realmente funciona, sí lo hace. Así es como diseñé un bloque de CC para la entrada de un analizador de espectro de 1MHz a 4.2GHz, usando 5 capacitores de una sola capa de 500pF en una estructura de línea de borde, y que se comportaron sin las resistencias.
Una vez que haya establecido el voltaje requerido y la pérdida resistiva en serie máxima permitida, vale la pena rehacer las sumas para otros valores y dieléctricos que el 10uF X5R que he usado aquí. X7R tiene un voltco mucho más bajo, pero necesita un paquete más grande.
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