Les effets de l'ESR et de l'ESL dans les applications de découplage numérique Rédigé par : Jeffrey Cain, Ph.D Résumé : Il est courant que les circuits intégrés numériques fonctionnent à des fréquences de commutation de 100 MHz et plus, même au niveau des cartes de circuits imprimés. Comme ces fréquences continuent d'augmenter, les parasites des condensateurs de découplage doivent être pris en compte. Une étude sur les effets de la résistance série équivalente (ESR) et de l'inductance série équivalente (ESL) dans une application typique de découplage numérique est présentée. En utilisant SPICE, il peut être démontré que l'ESR et l'ESL des condensateurs à puce peuvent modifier considérablement la tension vue par le circuit intégré (IC). En changeant les valeurs des parasites et en comparant les résultats au cas idéal pour un
Découplage / Faible Inductance
Tant d'électrons, si peu de temps… Le besoin de condensateurs à faible inductance Rédigé par : John Galvagni | Sara Randall | Paul Roughan | Allen Templeton Résumé : Des rapports di/dt élevés, des impulsions de courant importantes sur des durées courtes, sont une partie inévitable des circuits électroniques rapides d'aujourd'hui. Ils peuvent provoquer des pics de haute tension lors du passage sur des chemins comportant une inductance. La tâche du concepteur est donc de disposer de hautes énergies, mais pas des excursions de tension associées, en réduisant l'inductance totale. L'élimination des liaisons filaires, la réduction de la longueur des trajets et l'utilisation de composants à faible inductance sont la règle. Cet article décrit la disponibilité de condensateurs qui peuvent grandement contribuer à fournir les énergies nécessaires, tout en réduisant simultanément l'inductance intrinsèque qu'ils contribuent.
Condensateurs série PE Découplage et/ou filtrage Rédigé par : John D. Prymak Résumé : Le découplage est un moyen d'éliminer ou de réduire les éléments qui restreignent les opérations à grande vitesse. Le filtrage est motivé par deux considérations : l'émission et la susceptance. Le bruit généré lors des opérations numériques à grande vitesse devra peut-être être réduit pour atteindre des niveaux d'émission acceptés et éviter les interférences avec d'autres systèmes. En outre, le système lui-même peut avoir son niveau distinct de tolérance au bruit qui nécessiterait le filtrage des entrées sélectionnées pour maintenir l'intégrité des opérations du circuit logique. La solution à un problème de découplage peut faciliter le filtrage, et vice versa ; mais la solution optimale pour l’un ou l’autre n’est pas la solution optimale pour l’autre. Les appareils PE ont été initialement conçus
Condensateurs à faible inductance pour circuits numériques Rédigé par : John Galvagni Résumé : Les condensateurs céramiques sont devenus l'un des facteurs limitants dans les circuits numériques en raison de caractéristiques intrinsèques telles que la résistance et l'inductance série équivalentes. De nombreuses mesures pourraient être prises pour atténuer ce phénomène, et nous en décrivons certaines dans cet article. Le condensateur DCAP d'AVX (développé avec et pour IBM) est utilisé comme référence pour montrer tout ce qui peut être fait pour améliorer la situation. Nous comparons et contrastons cette partie avec celles actuellement disponibles.
Guide de conception LICA® Rédigé par : Phil Troup Résumé : Une revue des bases du découplage haute fréquence mettant en évidence les avantages de l'utilisation de LICA® avec ses terminaisons C4 dans ces applications.
Avantages des condensateurs à faible inductance Land Grid Array (LGA) dans les applications militaires et aérospatiales Rédigé par : Sonja Brown Résumé : Les avantages des condensateurs Land Grid Array (LGA) et les performances supérieures à faible inductance dans les conceptions militaires et aérospatiales modernes.
Introduction au choix des condensateurs MLC pour les applications de contournement/découplage Rédigé par : Yun Chase Résumé : Les méthodes permettant de garantir l'intégrité du signal à l'aide de condensateurs de découplage ont fait l'objet de nombreux articles dans le passé comme aujourd'hui. Il existe également de nombreuses méthodes de découplage. Cet article illustrera l’une de ces méthodes établies et la présentera dans un sens théorique en utilisant les termes les plus simplistes. L'article décrira également les méthodes du passé (dans les systèmes à vitesse lente) et les pratiques du présent (dans les systèmes à grande vitesse).
Schémas d'interconnexion pour condensateurs céramiques à faible inductance Rédigé par : Jeff Cain, Ph.D. Résumé : Alors que les systèmes électroniques numériques continuent de fonctionner à des fréquences de plus en plus élevées, l'utilisation de condensateurs de découplage à faible inductance continue d'augmenter. L'inductance parasite des appareils eux-mêmes est importante, mais la méthode utilisée pour connecter les composants au système, comme les cartes de circuits imprimés (PCB), est également un facteur considérable. L'ajout d'une inductance dans le schéma de connexion peut éliminer une partie de l'efficacité de l'utilisation de ces éléments à faible inductance. Cet article examinera certains des différents schémas utilisés au niveau de la carte pour minimiser l'inductance de boucle des condensateurs de découplage.
Mesures d'inductance pour les dispositifs multiterminaux Rédigé par : Ben Smith Résumé : Les nouvelles innovations dans l'industrie des télécommunications ainsi que dans l'industrie informatique ont rendu nécessaire l'utilisation de dispositifs capacitifs à faible inductance dans les applications de découplage d'alimentation. Ceci étant, différents concepts pour la construction de ces dispositifs ont récemment été la clé du succès pour atteindre des inductances inférieures à 50 pH. Il existe cependant un goulot d'étranglement important dans le nouveau processus d'innovation en raison des techniques de mesure. La plupart des dispositifs les plus récents utilisent des techniques telles que le flux de courant multi-chemins, les courtes longueurs et les techniques d'injection de courant égal et opposé pour atteindre de faibles niveaux d'inductance. De plus, ces nouvelles conceptions nécessitent une énergie plus élevée.
Suppression améliorée du bruit via des condensateurs céramiques multicouches (MLC) dans le découplage d'entrée de puissance Rédigé par : Arch Martin | R. Kenneth Keenan Résumé : Une nouvelle technique de découplage est proposée pour les conceptions montées en surface qui recommande d'utiliser des MLC de 0.1 µF comme condensateurs de découplage au niveau du circuit et des MLC de 1.0 µF à 10 µF à la place du tantale comme condensateur d'entrée de puissance au niveau de la carte. . Cette combinaison de MLC sur chaque PCB couplée à un seul niveau de tantale ou d'aluminium au niveau du système est probablement un arrangement optimal ; les performances sont améliorées et le coût n’augmente pas.
Test fonctionnel des condensateurs de découplage pour les RAM dynamiques Rédigé par : Arch Martin | Ward Parkinson Résumé : Les performances comparatives de divers types de condensateurs de découplage distribué avec et sans condensateurs au tantale en vrac sont présentées dans des conditions de fonctionnement réelles dans une carte mémoire RAM dynamique de 64 Ko conçue spécialement pour les tests d'utilisation à haute fréquence. Les condensateurs céramiques multicouches se révèlent efficaces et économiques même sans utiliser de condensateurs au tantale en vrac pour le découplage.
Découplage : principes de base Rédigé par : Arch Martin Résumé : Cet article traite des caractéristiques des condensateurs céramiques multicouches dans les applications de découplage et compare leurs performances avec d'autres types de condensateurs de découplage. Un circuit de test spécial haute fréquence est décrit et les résultats obtenus en utilisant différents types de condensateurs sont présentés.
Terminaison AC pour les bus de signaux Rédigé par : Ben Smith Résumé : L'orientation prédominante de la conception des systèmes électroniques modernes est vers une vitesse et une efficacité plus élevées. Cela ne veut pas dire que l’efficacité n’était pas un problème dans les conceptions précédentes, mais à mesure que les vitesses d’horloge augmentent, de nombreux éléments autrefois considérés comme idéaux ne peuvent plus être traités de cette manière. Les concepteurs de systèmes numériques sont confrontés à des problèmes critiques liés au maintien de l’intégrité du signal tout en équilibrant de nombreux autres facteurs inhibiteurs. L’un des effets non idéaux les plus menaçants peut peut-être être observé dans la transmission des signaux via les lignes de bus. Il est révolu le temps où une trace de métal pouvait être traitée comme un élément sans perte. Les bus à grande vitesse d'aujourd'hui nécessitent une évaluation approfondie