В остальном, видимо, поумничать захотелось, не?! Звучит в целом смешно.

Ну в как с Вами быть если Вы (современные инженеры) не учитесь ничему. Так вот щас может оскорбитесь — пойдете книжку почитаете умную и толк из Вас выйдет.

Вы говорите человеку — «габарит тут не главное». По отношению к конденсаторам — это на 80% неправда, а не «в ряде применений». Мелкие керамические капы — это в подавляющем большинстве — PDN. Далее Вы захотели бы поспорить — и мне все равно пришлось бы умничать.

Другое дело если Вы не инженер — тогда извините и ниже не читайте. Я просто принял Вас за инженера и выразил свою мысль более технично.

Во-первых, подскажите же тогда поподробнее, как ESL определяется типоразмером?

ESL конденсатора определяется апертурой контура тока — которая очевидно тем больше — чем больше расстояние между терминалами и чем конденсатор — выше.

Знаете от чего индуктивность проводника зависит?

Если Вас интересует именно проводник на плате (а не дроссель) — то от площади его поверхности, обращенной к опорному слою и расстоянием до него. Опять же — апертура + Skin Effect + Proximity Effect.

L=dФ/di. Где dФ — это изменение магнитного потока через контур. Чем контур больше — тем оно больше.

Во-вторых, толку от Вашего (вроде бы) «низкого» ESL, если емкости не будет?!

На тех частотах где нужна прям емкость, то есть на низких — у Вас будет стоять банка, тантал или какой-нибудь 1206. Потому что импенданс там снижается в основном за счет емкости. Частота низкая, поэтому ни ESL ни индуктивность цепей подключения значения не имеет.

Конденсаторы 0.22, 0.1, 0.01 и прочее такое — там не работают. Они работают на средних частотах, импеданс в которых низкий в первую очередь за счет частоты. А во вторую за счет емкости — она же не нулевая. Частота растет сильно быстрее в этой системе уравнений, чем снижается емкость используемых конденсаторов (кривая формулировка — я не придумал как по другому сказать). А результат — это Z=1/(2*pi*F*C). То есть чем дальше по частоте — тем менее важно какая емкость.

Россыпью их ставят разных номиналов не чтобы «широкополный фильтр» сделать, а чтобы сгладить параллельный резонанс. Разница в 1 порядок между 0.1 и 0.01 одного типоразмера в том диапазоне где они работают в контексте выполняемой задачи — не существенна, но лучше ставить разные чтоб получить более гладкий отклик. Хотя между 1 и 0.01 разница уже будет заметной — ибо емкость в этой формуле все-таки присутствует. А вот между 0603 и 0402 — очень заметной:

 © radioprog.ru

Синяя — это 0.1 0603, красная 0.01 0402.

Из графика видно что примерно на 40МГц конденсатор большей емкости, но большего размера уже работает хуже, чем конденсатор с емкостью меньше на порядок, но меньшего типоразмера.

У пары полигонов земля-питание — вообще емкости практически нет — однако это отличная (и единственная) подпорка на частотах свыше 100МГц, так как обладает практически 0 индуктивностью.

Вам весь мат. аппарат PDN расписать — или сами разберетесь? Задача мелких керамических конденсаторов подпирать питание на высокочастотных (между 10МГц и 100МГц) составляющих скачков нагрузки. Там куда банка и тантал не дотягивается из-за индуктивности.

 © radioprog.ru

Красное — это тантал 1мкФ.

Задача всей этой конструкции из конденсаторов обеспечить импеданс не выше требуемого значения. Лет 10 назад это был 1 Ом сегодня это 0.1 Ом и ниже. Во всем диапазоне рабочих частот. Это зависит не от крутизны чипа, а о тех процесса. Сегодня даже простенькие микросхемы работают с очень крутыми фронтами, что ужесточает требования к импедансу PDN.

На низких частотах это делается за счет емкости, на средних и высоких — за счет снижения индуктивности.

В каких «современных» интерфейсах и с какими емкостями?

Да собственно все у чего частота Найквиста выше 5 ГГц. SAS 12Gb, PCIe Gen4, Infiniband EDR/HDR, Ethernet 40G. На таких частотах пэды конденсатора и сам он являются электрически длинными по отношению к фронту сигнала, и он очень хорошо проваливает импеданс линии на пэдах и очень хорошо задирает на электродах. И сигнал с контролируемым импедансом на такой частоте на 0402 увидит 50 Ом — 120 Ом — 50 Ом например (это результаты моделирования мной конденсаторов 0402 на Ethernet 100G).

Все равно какая емкость — задача AC-конденсатора развязка по постоянной составляющей. Главное чтобы она обеспечивала максимальное заполнение тела конденсатора электродами (обычно это значит максимальную) — потому что сигнал пойдет по самому нижнему электроду по пути наименьшего импеданса (см. апертура контура тока выше) — то есть по факту от емкости этого конденсатора ничего не останется все равно. Сколько там пар электродов в керамике? Ну допустим 100 — вот 1/100 и останется.

 © new.ferrite.ru

На всякий случай — это другое применение, не то о чем шла речь выше.