Як вибрати відповідний конденсатор для стабілізації вхідної напруги

У мене є конструкція, де у мене є кілька високошвидкісних ІС і потрібно поставити конденсатор на вхідну лінію напруги, щоб стабілізувати напругу і захистити від шипів або провалів. Я працюю на 5В і від 300 до 500 мА. Моє дослідження показує, що мені потрібен електролітичний конденсатор для цього застосування, але я не маю уявлення, як вибрати відповідне значення ємності. Крім того, чому я не міг просто використовувати регулятор для цієї мети? Лист даних для моєї ІС вказує на те, що я повинен використовувати конденсатор, але хіба VR не зробить кращу роботу?

Чому я не міг просто використовувати регулятор для цієї мети?

Головне, тому що кожен чіп не може бути поруч з регулятором. Чим далі ваша мікросхема від регулятора, який її постачає, тим більше опір і індуктивність є в з'єднанні від регулятора до штифта Vcc (і від заземлення на зворотному шляху).

Якщо поточний розрив вашої мікросхеми зміниться, цей опір та індуктивність призведе до зміни напруги на штирі Vcc.

Я не маю уявлення, як вибрати відповідне значення ємності.

Є два способи на це подивитися.

1. Коли ваша мікросхема змінить поточний малюнок, то di / dt створить падіння напруги через індуктивність назад до джерела напруги. Ви хочете конденсатор, який може подати (або затопити) поточну дельту, поки струм від джерела не зможе відповісти.

   На жаль, вибір конденсатора таким чином вимагає знати дві речі, про які часто ви не знаєте: що буде d / dt, що генерується мікросхемою (це ви, можливо, в деяких випадках знаєте), і яка індуктивність підключення до джерело (це ви могли б імітувати за допомогою хорошого інструменту цілісності живлення, але це дорого).

2. Ви можете сконструювати свої байпасні конденсатори для забезпечення низького опору на землю на всіх частотах, які вас цікавлять.

   Конденсатор з низькою оцінкою матиме високий опір на низьких частотах, оскільки .$Z=\dfrac{1}{j\omega{}C}$

   Високий багатозначних конденсатор потребують більшого пакету і мають високий імпеданс на високих частотах з - за його еквівалентної послідовної індуктивності (ESL), для яких .$Z=j\omega{}L$

   Рішення полягає в тому, щоб паралельно поставити кілька значень конденсатора, щоб всі частоти були охоплені. Хороший постачальник конденсаторів забезпечить характеристики ESL та ESR, щоб ви могли імітувати комбінацію конденсаторів і знаходити комбінацію, яка працює.

Мої дослідження показують, що мені потрібен електролітичний конденсатор для цього застосування

Загальна настройка - керамічний конденсатор на 0,1 мкФ на штифті Vcc кожної мікросхеми, а декілька великоцінних електролітиків, розповсюджених навколо плати (не обов'язково одна на мікросхему). Чи підходить це для вашого дизайну, не зрозуміло, чим ви поділилися.

Як правило, високі значення (у великих упаковках і часто електролітики) не повинні бути наближені до мікросхеми, як конденсатори малого значення (малий пакет), тому що вони корисні на нижчих частотах, коли індуктивність відокремлює їх від навантаження (мікросхема) ) має менший ефект. Можливо, один конденсатор 10 UF можна розділити між 4 або більше навантаженнями. А навколо плати можна посипати кілька конденсаторів 47 або 100 uF.