回答:
一般的に言えば、コンデンサパッケージが大きくなると、デバイスを流れる電流ループが増えるため、インダクタンス(ESL)が大きくなります。同様に、追加の材料は抵抗(ESR)が高いことを意味します。ESLとキャパシタンスをデカップリングアプリケーション用に組み合わせると、インダクタンスとキャパシタンスの増加に伴い共振周波数が低下するLCタンク回路が得られます。この回路のESRは、共振時の最小インピーダンスを表しています。
デカップリングするときは、通常、問題のデバイスの動作周波数範囲で特定のインピーダンスを下回る必要があります。これを実現するには、その周波数スペクトルの異なる部分をカバーする複数のLC回路が必要です。これが、さまざまなサイズのコンデンサが必要な理由です。
希望のESRを達成するために、ESRも同様に並列になり、したがってより低くなるため、1つではなく複数のコンデンサが並列に必要になる場合もあります。
最後に、デカップリングキャップから使用するエスケープパターン(ビアとトレースの位置と数)は、インダクタンスを増加させるため、デカップリングパフォーマンスにも劇的な影響を与える可能性があることにも注意してください。キャップが0201を下回ると、実際には全体のインダクタンスが小さいため、実際にはキャップサイズが大きくなることがわかります。
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小さなパッケージは大きなパッケージとは異なる共振点を持っています。パッケージが大きいほど、リードインダクタンスも高くなります(スルーホールパッケージについて考える必要があります)。
パッケージが小さいほど、信号の移動距離が短くなるため、高速の場合は常に優れています。ご存知のように、高速設計では、長さが長いほど問題が多くなります。パスがすべてこのような狭い領域に詰め込まれているため、多くのパスがあってもFGPAが非常に高速に動作できるのはこのためです。
オンラインのどこかにsmdパッケージサイズの適切な分析があります(リンクはありませんが、リンクを見ました)。それは、なぜ共振に関係するバイパスのために大小両方のサイズを使用すべきなのかについて話します。しかし、デカップリングは別の話です。それはすべて、分離する信号の種類によって異なります。
信号パスを減らすことができるので、一般的に小さいほど良いです。これは常に良いです。ただし、小さいほど良いとは限りません(クロストークなどの他の問題が発生します)。
物事を並列化すると、いくつかの要因を減らすことができ、他の要因も増やすことに注意してください。抵抗を並列に接続すると、抵抗を減らすことができますが、容量を増やすことができます。そもそも抵抗を1つにして抵抗を組み合わせた場合よりも静電容量が大きくなる可能性があります。
デカップリングコンデンサを扱う場合、もう1つの要因はリークです。この並列コンデンサは漏れを増加させます。これは、必要なデカップリングが行われていないため、通常はデカップリングにかなり適していません。