Mengapa kapasitor 0,1uf ditempatkan di dekat chip ic

‌I. Peran inti dari penindasan kebisingan daya IC dan kapasitor decoupling‌

Di sirkuit digital berkecepatan tinggi, ‌0.1μF kapasitor‌ (Kapasitor Decoupling) Dekat pin listrik sangat penting untuk menekan kebisingan frekuensi tinggi, divalidasi oleh studi otoritatif:

1. ‌ Suplai Saat Ini Tanpa Tersedia: Johnson dan Graham dalam desain digital berkecepatan tinggi menekankan bahwa tuntutan arus transien skala nanosecond membutuhkan kapasitor kecil dengan waktu respons yang cepat (<1ns).
2. ‌ Penyaringan kebisingan frekuensi tinggi‌: Rekayasa kompatibilitas elektromagnetik OTT menunjukkan bahwa kapasitor 0,1μF menunjukkan impedansi di bawah 10mΩ pada kebisingan tingkat GHZ, secara signifikan mengurangi risiko keruntuhan rel daya.

‌II. Dasar ilmiah untuk kapasitansi 0,1μF‌

1 ‌ karakteristik impedansi yang bergantung pada frekuensi‌

Laporan teknis Murata mengungkapkan bahwa kapasitor 0,1μF X7R yang dikemas 0402 mencapai impedansi 0,1Ω pada 100MHz, dengan frekuensi resonansi diri (SRF) 15MHz, secara efektif mencakup pita suara khas IC digital. Formula impedansi adalah:

2 ‌PAPASITANCE-NOISE FRECREMENSI Pencocokan‌

Eksperimen Jurnal EMC IEEE mengkonfirmasi bahwa pada frekuensi switching di atas 50MHz, kapasitor 10μF menderita lonjakan impedansi karena induktansi parasit (~ 2NH), sementara kapasitor 0,1μF mempertahankan impedansi rendah.

‌III. Dampak kritis dari tata letak dan material‌

1 ‌ Prinsip Proksimitas dalam Tata Letak‌

Chen et al. Pada 2022 IEEE EMC Symposium membuktikan bahwa ketika kapasitor ditempatkan >3mm dari ICS, induktansi jejak (1NH/mm) meningkatkan impedansi kebisingan 100mHz sebesar 63%.

2 ‌ Seleksi Bahan Dekrik‌

Panduan Aplikasi Kemet menyoroti dielektrik x7r dengan <± 15% variasi kapasitansi (25 ° C - 125 ° C), sedangkan bahan Y5V terdegradasi sebesar 80% di bawah bias 5V.

‌IV. Desain kolaboratif dalam praktik teknik‌

1 ‌ Koordinasi Kapasitor Tahap Multi‌

Swaminathan dalam desain integritas daya menekankan bahwa kombinasi 0,1μF+10μF memperluas bandwidth impedansi daya menjadi 0,1MHz-1GHz, menghilangkan celah impedansi 46% dalam solusi kapasitor tunggal.

2 ‌ Validasi Simulasi‌

Simulasi ANSYS SiWave menunjukkan bahwa menempatkan empat kapasitor 0,1μF di BGA Corners mencapai

‌V. Referensi‌

1. Johnson, H., & Graham, M. (2003) Desain digital berkecepatan tinggi. Prentice Hall.
2. Ott, H. W. (2009) Rekayasa Kompatibilitas Elektromagnetik. Wiley.
3. Murata. (2024) Karakteristik impedansi kapasitor keramik (GRM155R71C104KA88).
4. IEEE Trans. EMC. (2021). "Optimalisasi Kapasitor Decoupling untuk Integritas Daya," 63 (4).
5. Chen, W. et al. (2022). "Parasitika tata letak PCB dalam decoupling frekuensi tinggi." Simposium IEEE EMC.
6. Kemet. (2023) Perbandingan Bahan Dielektrik (TA-301).
7. Swaminathan, M. (2014) Pemodelan dan Desain Integritas Daya. Prentice Hall.
   Membeli kapasitor linkeycon di pejabat