Чи буде керамічний конденсатор 0402 0,01 мкФ поруч із керамічним конденсатором 0402 0,1 мкФ матиме якісь переваги відключення потужності?

Я завжди розумів, що сенсом паралельного використання менших конденсаторів було забезпечення низького опору на більш високих частотах, ніж більші конденсатори, тому що конденсатори вищої ємності «зазвичай» мали більші пакети, тому паразитична індуктивність заперечувала їх ємність з певної частоти і вище .

Однак якщо обидві ковпачки мають однакову упаковку ( у цьому випадку 0402 ), чи є взагалі якась користь?

Це трохи суперечлива тема. Деякі люди, здається, відчувають, що конденсатор поза резонансом не має користі для обходу. Інші зазначають, що навіть минулий резонанс деталь в основному є дуже маленьким індуктором, який коротко замикається на землю, і все ще має досить низький опір.

Цей графік з Мурата показує (величину) імпедансу проти частоти для трьох різних значень конденсатора в одному пакеті (0402):

Це показує, що після того, як частина з високим значенням (як 0,1 мкФ) проходить резонанс, частина з меншим значенням (як 0,01 мкФ) ледве досягає нижчого опору, перш ніж вона надто потрапляє в резонанс, і його поведінка стає домінуючою у її індуктивній паразитиці, яка в основному те саме, що у високоцінній частині.

Це говорило, як зазначали інші, чим більше конденсаторів ви можете поставити паралельно, тим більше ви зменшите опір серії та індуктивність ансамблю частин; тому додавання більшої частини допоможе хоч трохи допомогти.

Редагувати:

Я також повинен зазначити, що якщо ви почнете розглядати великі значення у великих пакетах, скажімо, 1 мкФ у 0805 та 10 мкФ в електролітичному пакеті формату А, ви, безумовно, можете покращити опір на нижчих частотах (нижче 10 МГц).

Якщо припустити, що індуктивність по суті фіксується для заданого розміру пакету, ємність з меншим значенням матиме більш високий коефіцієнт поглинання, навколо якого вона буде більш ефективно відокремлена. Більше одного значення кожного зменшує індуктивність / ШОЕ до зниження імпедансу навколо цієї частоти. Набори різних значень забезпечують низький опір протягом усього необхідного діапазону.

У цьому документі Xilinx (xapp623) детально розглядаються питання про входження та виведення з ладу та чому використовуються різні значення.

Щоб процитувати відповідну частину - вони кажуть:

Ефективна частота конденсаторів

Кожен конденсатор має вузьку смугу частот, де він найбільш ефективний як конденсатор роз'єднання. Поза цією смугою він має певний внесок у PDS, але загалом він значно менший. Діапазони частот деяких конденсаторів ширші за інші. ШОЕ конденсатора визначає коефіцієнт якості (Q) конденсатора, який визначає ширину ефективної смуги частот. Танталові конденсатори, як правило, мають дуже широку ефективну смугу, тоді як конденсатори мікросхем X7R і X5R з нижчим коефіцієнтом ESR, як правило, мають дуже вузьку ефективну смугу. Дійсна смуга частот відповідає резонансній частоті конденсатора. Хоча ідеальний конденсатор має тільки ємнісну характеристику, справжні неідеальні конденсатори також мають паразитичну індуктивність ESL та ESR для паразитарного опору. Ці паразити діють послідовно, утворюючи ланцюг RLC (мал. 3). Резонансна частота, пов'язана з цією схемою RLC, є резонансною частотою конденсатора.

Ви вірні: користь пов'язана не з різними значеннями, а в тому, що вони знаходяться паралельно, ефективно зменшуючи вдвічі накопичену ШОЕ та високу частоту індуктивності. Як заявив містер Джонсон [8.2.4]:

Найкращий спосіб отримати дуже низьку індуктивність - це паралельність безлічі малих конденсаторів.

Різні значення ESR мають значення для сигналів або шуму вище 10 МГц; вище 100 МГц, значення має лише індуктивність пакета (відведення).

Це нагадує мені ще одну цитату, яку повторив Дональд Кнут:

Передчасна оптимізація - корінь усього зла.

Паралельні конденсатори можуть мати небажаний ефект через резонанс між сусідніми конденсаторами. Наприклад, використовуючи дані, показані в коментарі вище, еквівалентна індуктивність в розмірі корпусу 0402 становить приблизно 0,4nH. З допомогою імітації спецій паралельного 0,1 мкФ та конденсатора 0,01 мкФ послідовно 0,4 нГ з кожним конденсатором два пакети конденсаторів 0402 набувають паралельного резонансу приблизно на 60 МГц, з наступним серійним резонансом приблизно на 80 МГц. Якщо обхід РФ обходиться, це може стати критичним.