Почему конденсатор 0,1 UF расположен рядом с IC чипа

‌I. Основная роль в мощности IC подавление и развязки конденсаторов‌

В высокоскоростных цифровых цепях, ‌0,1 мкф конденсаторы (Разъединение конденсаторов) Рядом с мощными булавками имеют решающее значение для подавления высокочастотного шума, подтвержденного авторитетными исследованиями:

1. ‌Instantance Turning Supply‌: Джонсон и Грэм в высокоскоростном цифровом дизайне подчеркивают, что наносекундные требования переходного тока требуют малых конденсаторов с быстрым временем отклика (<1ns).
2. ‌ Вспомогательная фильтрация шума: Электромагнитная совместимость OTT демонстрирует, что 0,1 мкФ-конденсаторы демонстрируют импеданс ниже 10 мОм при шуме на уровне ГГЗ, что значительно снижает риски коллапса мощности.

‌II. Научная основа для емкости 0,1 мкф

1 ‌-зависимые характеристики импеданса

Технический отчет Murata показывает, что конденсаторы 0402 0,1 мкл x7R достигают импеданса 0,1 Ом при 100 МГц с саморезонансной частотой (SRF) 15 МГц, эффективно охватывая типичные рядные полосы цифровых IC. Формула импеданса:

2 ‌Capacitance-noise Частотный сопоставление

Эксперименты IEEE EMC Journal подтверждают, что при переключении частот выше 50 МГц конденсаторы 10 мкФ страдают от импедансных пиков из -за паразитной индуктивности (~ 2NH), в то время как 0,1 мкф конденсаторы поддерживают низкий импеданс.

‌III. Критические последствия макета и материала

1 ‌ Принцип проксимера в макете

Chen et al. На симпозиуме IEEE EMC 2022 года доказал, что когда конденсаторы размещены >3 мм от ICS, индуктивность трассировки (1NH/мм) увеличивает импеданс шума на 100 МГц на 63%.

2 Selection Выбор дидиэлектрического материала ‌

Руководство по приложению Kemet выделяет x7r Dielectrics с <± 15% изменение емкости (25 ° C - 125 ° C), тогда как материалы Y5V разлагаются на 80% при смещении 5 В.

‌IV. Совместный дизайн в инженерной практике

1 ‌Multi Stage Concacitor Comportion‌

Swaminathan в конструкции целостности мощности напряжена, что комбинация 0,1 мкф+10 мкф увеличивает полосу пропускания импеданса мощности до 0,1 МГц-1 ГГц, что устраняет 46% импедансных пробелов в растворах с одним капацитором.

2 ‌Simulation Validation‌

Моделирование Ansys Siwave показывает, что достижение четырех конденсаторов 0,1 мкф в BGA Corners достигает <Попроснику мощности 0,5 МОм до 1 ГГц, отвечающие современным требованиям процессора.

‌V. Ссылки

1. Джонсон Х., & Грэм, М. (2003) Высокоскоростный цифровой дизайн. Прентис Холл.
2. Отт, Х. W. (2009) Электромагнитная совместимость. Уайли.
3. Мурата. (2024) Характеристики импеданса керамических конденсаторов (GRM155R71C104KA88).
4. IEEE Trans. EMC. (2021). «Оптимизация развязки конденсаторов для целостности мощности», 63 (4).
5. Чен, В. и др. (2022). «Паразиция макета печатной платы в высокочастотной развязке». Симпозиум IEEE EMC.
6. Кемет. (2023) Сравнение диэлектрического материала (TA-301).
7. Сваминатан М. (2014) Моделирование целостности мощности и дизайн. Прентис Холл.
   Купить конденсаторы Linkeycon на официальном