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Tamaño del paquete de condensador SMD y rendimiento de alta frecuencia

Estoy diseñando un circuito con un Spartan6 FPGA y la documentación para el FPGA especifica 4.7uF (0805) y 0.47uF (0402) condensadores para el desacoplamiento. Como realmente no quiero soldar los condensadores 0402 si puedo evitar eso, quisiera utilizar condensadores del tamaño 0805 o 1210 para esto. ¿Su desempeño en las frecuencias altas sería diferente de aquellos que tienen paquetes más pequeños?

La frecuencia máxima de entrada / salida es ~ 300MHz

7voto

RWH Puntos 21

Sí, hace una diferencia.

Un paquete más grande por lo general tienen una mayor inductancia parásita, que conduce a una menor auto-frecuencia de resonancia y de alta impedancia a altas frecuencias:

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(fuente de la imagen: electronicdesign.com)

Para un 0.1 uF condensador en 0402 tamaño, la frecuencia de resonancia está típicamente en el 10-20 MHz rango.

2voto

ozmank Puntos 127

La razón de max ESL es de V=Ldi/dt >> V(ondulación)=Vr= ESL * dI/dt , donde dI proviene de CMOS tapa de pico de carga con conductor ESR 25~50 Ohmios en carga y Miller Tapa en pF con los mató el tiempo dt y desde cualquier CMOS de la lógica de los conductores, Ic=CdV/dt esta es una "dinámica de la corriente de pico con Miller de la pac y de entrada+callejero de la tapa de carga por lo tanto dI(L)=I(C) así que ...

Vr=ESL C dV/dt2

Ondulación puede ser grande y es crítico depende de la VSG ( así, con límite de corriente del conductor) de ESL de la pista, C de carga y VSG de C de carga con alta Q la resonancia. Muchas variables, pero en este ejemplo 50Ω así 100mA de corriente de cortocircuito de 5V, pero sólo nominal de 50mA. con 1 pulgada de FR4 en 10nH/" y 2pF/" lo más cercano a la disociación de la tapa es de 1 paquete DIP de distancia en 1". El resultado es > 10% de ruido, pero no asume ninguna plano de tierra. enter image description here

Para ultra bajo de ESL la relación de aspecto de L/W debe ser baja. 603, 1206 son 2:1 pero 306 es la inversa de la geometría a 603 y por eso casi 1/4 de la inductancia y casi el doble de la SRF.

Es mejor usar las 3 tapas separadas por no más de 3 décadas, debido a la VSG,la SRF propiedades. El bulto de mayor tamaño depende de la carga de paso & ESR de LDO para la regulación de la carga de error y el grueso de la pac, reduce este error. Próximo corto plazo transitorios > 1us dimensiones donde PSRR es pobre es la intermedia de la pac a partir de 0,1 a 1 uf, a continuación, el más pequeño de la tapa de RF de las velocidades de rotación de los valores debe ser >100x el Coss o efectiva de conmutación de la capacitancia de todos los sincrónico puertas en [mA/ns] para la carga del transformador de relación en la reducción de ondulación. Para RF en el rango de los GHz que estos requieren de una cuidadosa selección muy por debajo de 100pF menos lo suficientemente alta calificación SRF.

Por ejemplo, de ~40:1 rangos de 47uF, de 1 uf, 0.01 uF
Alternativas de uso de muchos (>>10) en paralelo con una baja relación de aspecto de L/W de la misma como valor de 0.1 uF cuidadosamente seleccionada de baja ESL parte.

en general, pero específicamente no uso General gorras de baja ESR/baja de ESL y verificar el diseño y especificaciones. No trate de adivinar.

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Por el camino. este 306 tiene el mismo tamaño de 60 tú terminación coductive pastillas, 1206. Este truco para soldadura con un 67 tú punta (1/16) es rápidamente de la tachuela de un lado y luego soldar el otro, a continuación, resoldar el 1er lado con un palillo de dientes se mantiene presionada (abrasively) limpiar las almohadillas. Esto funciona bien para las 603 partes y 402 mejor es hacerse con una de aire caliente con el método de pegar. y herramienta para mantener en su lugar si lápida de que surjan problemas de...

Estos también son excelentes 1206 Acrílico tapas. http://www.digikey.com/product-detail/en/cornell-dubilier-electronics-cde/FCA1206A105M-H3/338-4076-1-ND/5700231

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