陶瓷电容器的ESR和ESL在去耦中的应用详细资料说明

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标签:调节器(290)ESR(34)ESL(15)电容器(1381)

  配电系统噪声影响计算机产品的定时性能、信号完整性和电磁干扰。在1兆赫和1千兆赫之间,降低配电噪声的主要方法是使用陶瓷去耦电容器。为了达到一定的目标阻抗,重要的是表征陶瓷去耦电容器的ESR,因为它们直接决定板上所需的电容器数量。本文介绍了一种提取ESR的新方法。决定去耦电容器电容值的另一个因素是与安装在印刷电路板上的电容器相关联的ESL(电感)。还将进行一项比较不同垫布局几何结构的ESL的研究。

  影响配电阻抗的设计问题很多。已经证明,现代计算机的配电阻抗必须在较大的频率范围内保持较低和平坦,以提高产品性能。一个典型的开关调节器保持高达30kHz的低阻抗。此外,大容量电容提供高达1兆赫的低阻抗。高频去耦由高达几百兆赫的陶瓷电容器提供。陶瓷电容器在其谐振频率下达到其最小阻抗(ESR),由电容和ESL决定。为了满足特定频率下的目标阻抗,选择电容值,以便当安装在印刷电路板上时,它将以所需频率共振,并具有等于其ESR的阻抗。然后,将足够数量的这些电容器并联,使并联的ESR接近所需的目标阻抗。

  与去耦电容器相关的大部分电感是由于安装垫结构。通过将VDD和GND通孔彼此靠近并将通孔的长度从焊盘移动到电源平面,可以使电感最小化。仔细的垫布局设计(低电感)允许使用相同频率的高值电容器。大值电容器通常具有较低的ESR,因此满足目标阻抗所需的ESR较少。

  电容器ESR决定了在特定频率下实现特定目标阻抗所需的电容器数量,因此是一个重要的设计参数。电容器供应商通常报告的ESR值低估了安装在印刷电路板上的电容器的实际ESR。本文介绍了一种新的涉及软焊电容器的电渣重熔测量技术。这种测量技术准确反映了焊接在印刷电路板上的电容器的实际性能。目前的工业技术是使用表面贴装装置(SMD)测试夹具来测量ESR,如果使用补偿技术,则会低估实际ESR。


 

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