Entrambe le configurazioni potrebbero funzionare. Ciò che è meglio è governato dai valori dei condensatori, dai loro ESL e dalla rete di erogazione di energia a valle.
Nella configurazione a sinistra, il PDN dovrebbe fornire un percorso a bassa impedenza a frequenze più basse. Questo è il requisito affinché questa configurazione funzioni.
Il potenziale vantaggio di mettere in parallelo due condensatori è la minore impedenza di potenza in un intervallo più ampio (supponendo che 0,1 uF e 10 uF coprano intervalli di frequenza diversi). Per quanto riguarda la famigerata anti-risonanza dei due condensatori, guarda le curve di frequenza dell'impedenza. La situazione in cui accade è quando un condensatore è ancora condensatore e un altro è un induttore. Questo non dovrebbe essere il caso. Quindi, anche la risposta fornita da Spehro ha un senso.
Per quanto riguarda la corretta installazione, potrebbe funzionare anche. Ma nota che C1 è l'unico a fornire energia quando il tallone è chiuso, quindi la sua responsabilità è enorme. Il condensatore più grande sinistro potrebbe non essere necessario nelle immediate vicinanze (come ipotizzato dalla foto, immagino). Se il tallone si chiude presto (diciamo in unità di MHz o decine di MHz), allora dovrebbe fornire un percorso a bassa impedenza alle frequenze kHz (o unità di MHz) in cui i requisiti di posizione sono rilassati (poiché la lunghezza d'onda della luce è dell'ordine di decine di metri a queste frequenze). Ma dipende.
Appendice
Di seguito sono riportate alcune considerazioni generali sulle perle di ferrite che potrebbero essere interessanti.
Considerare per semplicità l'installazione con un solo condensatore. Lo scopo principale del secondo condensatore nell'impostazione pi è quello di fornire una bassa impedenza all'alimentazione a frequenze più basse:
Valore di capacità richiesto
La nota applicativa di Murata , pagina 11, dice
Immagino che il modo in cui derivava la formula fosse il seguente. Hanno assunto la reattanza dell'induttore e del condensatore uguale (Lw = 1 / cw), frequenza calcolata, espressa Zt in termini di frequenza per ottenere l'equazione. Questo non è corretto in generale. Innanzitutto, l'impedenza di un condensatore in generale non è uguale a 1 / Cw, specialmente alle alte frequenze in cui ESL domina. In secondo luogo, l'impedenza del condensatore dovrebbe essere molto più piccola (ordini di grandezza) dell'impedenza dell'induttore, non solo più piccola (2x o 3 volte più piccola non funzionerebbe).
Il modo corretto sarebbe quello di confrontare le curve di impedenza-frequenza del condensatore e dell'induttore (tenendo conto della polarizzazione DC utilizzata, idealmente) e di assicurarsi che l'impedenza del condensatore sia molto più piccola dell'impedenza dell'induttore dove deve essere . Non è semplicemente necessario un certo valore di capacità. Il valore richiesto dell'impedenza del condensatore (a una certa frequenza) può essere calcolato come deltaV / corrente, dove deltaV è una fluttuazione di tensione ammissibile e la corrente è l'ampiezza corrente a questa frequenza.
Funzionamento di una perla di ferrite
Consideriamo ad esempio questo tallone BLM03AX241SN1 :
L'impedenza tipica di una rete di erogazione di potenza (PDN) vista nel PCB con piani di potenza / terra va da centinaia di mOhm a unità di Ohm. Quindi il tallone è effettivamente una connessione aperta (resistenza ~ 100 Ohm) a partire da diversi MHz.
Significa che l'intero PDN viene tagliato dal chip. Tutta la speranza è per il condensatore. Pertanto, l'importanza del condensatore , se viene utilizzata una perlina di ferrite, diventa fondamentale.Il condensatore scelto in modo non corretto renderebbe inutilizzabile il chip. Il cappuccio di bypass selezionato in modo errato non sarebbe un tale problema se non si utilizza un cordone a causa dell'azione di altri condensatori (in parallelo).
Caduta IR alle basse frequenze
Le perle di ferrite per il filtraggio di potenza sono generalmente progettate come induttori a basso q a per prevenire la risonanza parassitaria. Quindi, la resistenza CC delle perle di ferrite è resa intenzionalmente alta. Spesso sono circa 500 mOhm o addirittura diversi Ohm. Selezionare un cordone con una resistenza CC appropriata (esistono serie speciali per linee di alimentazione con resistenza CC relativamente bassa). Assicurati di poter tollerare la caduta IR data la tua corrente CC (diciamo, una corrente di 10 mA a 500 mOhm produce una caduta di 5 mV).
Alte frequenze (> 500 MHz)
L'induttore è aperto. L'impedenza del condensatore sarebbe probabilmente relativamente elevata (~ 500 mOhm o addirittura Ohm).
Senza il tallone, altri condensatori sulla scheda, nonché la capacità planare degli aerei di potenza funzionano per noi. E sono tutti in parallelo al condensatore di bypass che diminuisce l'impedenza PDN. Sì, altri condensatori possono essere situati molto lontano, ma anche l'induttanza planare dei piani di potenza è molto piccola (la corrente è meno concentrata rispetto a quando scorre in una traccia). Quindi, tutti hanno qualche input positivo, nonostante l'induttanza sulla strada per loro.
Questo è il motivo per cui le microsfere di ferrite non sono raccomandate nei circuiti ad alta frequenza e alta corrente (ad es. Processori digitali), poiché ogni cento mOhm di impedenza PDN aggiuntiva possono essere critici.
Sommario
Un cordone di ferrite può essere utile per bloccare efficacemente il rumore esterno (o viceversa, il rumore proveniente dal chip) con un certo intervallo di frequenza, fornendo al contempo una connessione CC (per caricare il cappuccio di bypass). Un tallone può presentare una sostanziale resistenza CC che produce una caduta di tensione CC. Un cordone aumenta l'impedenza PDN complessiva (immagino, a tutte le frequenze), che potrebbe non essere gradita alle alte frequenze, dove i condensatori smettono di funzionare bene. La scelta del cappuccio di bypass diventa fondamentale. Utilizzare sempre curve di impedenza-frequenza sia per il condensatore che per l'induttore (non solo valori semplici di L e C).