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디커플링 커패시터 선택 계산기

디커플링 커패시터 자체 공진 주파수, 대상 주파수에서의 임피던스, 유효 바이패스 범위, 전력 무결성에 필요한 커패시터 수 계산

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공식

f_SRF = 1 / (2π√(ESL·C)), Z = √(ESR² + (X_C − X_L)²)

C — Capacitance (F)
ESR — Equivalent series resistance (Ω)
ESL — Equivalent series inductance (H)
f_SRF — Self-resonant frequency (Hz)
Z — Impedance (Ω)

작동 방식

바이패스 커패시터라고도 하는 디커플링 커패시터는 고주파 노이즈를 억제하고 집적 회로 근처에 로컬 에너지 저장을 제공하도록 설계된 전자 회로의 중요한 구성 요소입니다.이들은 로컬 충전 저장소 역할을 하여 전원 공급 장치 전압 변동을 줄이고 전자기 간섭을 줄입니다.커패시터를 IC의 전원 핀 가까이에 배치하면 빠른 전류 수요를 즉시 충족하여 안정적인 전압을 유지하고 성능 저하를 방지할 수 있습니다.

계산 예제

피크 전류 소비량이 100mA이고 최대 주파수가 10MHz인 3.3V에서 작동하는 마이크로컨트롤러의 경우 디커플링 커패시터를 선택하십시오. 1) 0.1Ω 등가 직렬 저항을 가정하여 f = 1/ (2πRC) 를 사용하여 필요한 커패시턴스를 추정합니다. 2) 계산: ESR이 낮은 0.1µF 세라믹 커패시터를 VCC와 GND 핀 사이에 직접 배치합니다. 짧은 트레이스 길이로 인덕턴스를 최소화합니다.

실용적인 팁

  • ✓보다 광범위한 주파수 노이즈 억제를 위해 다중 커패시터 값 사용
  • ✓디커플링 커패시터를 IC 전원 핀에 최대한 가깝게 배치하십시오.
  • ✓커패시터와 IC 간의 트레이스 길이 최소화
  • ✓고주파 애플리케이션에 저 ESR 세라믹 커패시터 사용

흔한 실수

  • ✗모든 IC에 단일 커패시터 값 사용
  • ✗디커플링 커패시터를 전원 핀에서 멀리 배치
  • ✗커패시터의 등가 직렬 저항 (ESR) 무시
  • ✗특정 주파수 범위에 잘못된 유전체 유형 사용

자주 묻는 질문

로컬 에너지 저장을 제공하고 고주파 노이즈를 억제하며 집적 회로의 안정적인 전압을 유지합니다.
IC의 전류 소비량, 작동 주파수 및 제조업체의 권장 사항을 고려하십시오.일반적으로 값의 범위는 0.1µF에서 10µF입니다.
일반적으로 높은 ESR로 인해 고주파 애플리케이션에는 권장되지 않습니다.대부분의 디지털 회로에는 세라믹 커패시터가 선호됩니다.

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