リザーバコンデンサの近くのデカップリングコンデンサの使用は何ですか？

次のように、デカップリングコンデンサーとリザーバーコンデンサーを使用する回路をいくつか見てきました（C4およびC5）。

デカップリングコンデンサについて読んだことがありますが、私にとっては、電源電圧の小さな変動を除去するためのものであるように見えます。それから私は思いました-それも同様に貯蔵コンデンサの目的ではありませんでしたか？大きな変動を除去できる場合、リザーバコンデンサは小さな変動を除去できないのはなぜですか？

ですから、ここで基本的な誤解があるように感じます。電力消費部の近くに両方を配置すると仮定した場合、リザーバコンデンサの隣のデカップリングコンデンサの目的は何ですか？または、デカップリングコンデンサの唯一の利点は、それが小さいため、電力消費部の近くに簡単に配置できることですか？

これが行われる最も可能性の高い理由は、実際には、コンデンサには無限の帯域幅がないためです。一般に、コンデンサの静電容量が大きいほど、高周波に反応する能力が低下しますが、下のグラフに示すように、小さな値のコンデンサは高周波に反応しやすくなります。フィルタリングの応答を改善するために、2つの異なる値のコンデンサを一緒に使用するだけです。

あなたが言うように、デカップリングキャップと電源バルクリザーバーキャップは2つの異なる目的に役立ちます。デカップリングキャップは、デカップリングしている電力の消費者に物理的に近い必要があるという点で正しいです。バルクキャップは低周波電流を扱うため、パワーネット上のどこにでも配置できます。

ただし、間違った仮定は、回路図の配置が物理的な配置を意味すると仮定していることです。そうではありません。で良いの模式、物理的な配置にはいくつかのヒントがあるでしょう。この場合、デカップリングコンデンサ（C5）が物理的にIC1の近く（あるべき場所）にあるかどうかはわかりません。

個人的には、まさにこの理由でこのように回路図を描くことはしませんし、そうすることは無責任だと思います。ただし、回路図キャプチャソフトウェアはどちらの方法でも同じネットリストを生成するため、詳細は実際に配置次第です。ボードレイアウト図がないと、単純にわかりません。私は通常、デカップリングキャップをパーツの近くに物理的に描画して、これが私が意図していることであり、それについて考えたことを示唆しています。これは、https：//electronics.stackexchange.com/a/28255/4512で優れた回路図を描く方法について話しているときに言及する1つの問題です。

残念ながら、そこには多くのひどく描かれた回路図があります。

異なる値の2つ以上のデカップリングコンデンサを並列で使用する場合、2つのネットワーク間で発生する並列共振を考慮する必要があります。

クレイトン・ポールはこの現象を説明しました。異なる値のコンデンサC1、C2、および同じL1 = L2についての寄生L1とL2を含むC1 >> C2の並列結合を考えます（図1.A）。

$f_1$$f_2$

$f_1$$f_1$

$f_2$$f_2$

$f_1 < f < f_2$

したがって、両方のコンデンサネットワークが共振する周波数より高い周波数（および低い周波数）でデカップリングが改善されると結論付けることができます。
デカップリングは、これらの2つの共振周波数の間のいくつかの周波数で実際に悪化します。これは、並列共振ネットワークによって引き起こされるインピーダンススパイクが原因であるためです。

小さなコンデンサと大きな電解コンデンサの主な違いは、周波数応答です。電解コンデンサは、より高い周波数に対して仕様が悪く、高周波ノイズの影響を受けて最終的に故障する可能性があります。また、電解コンデンサが部分的にしかフィルタリングしない高周波は、アンプの可聴域の上限にある可能性があります。

小さなコンデンサは高周波ノイズを簡単にフィルタリングしますが、もちろん低周波の主電源のリップルフィルタリングに関してはほとんど効果がありません。

すべてのコンデンサが同じように作成されるわけではありません...大きいバルクコンデンサは、その構成に依存するESRとESL（等価直列抵抗とインダクタンス）により、迅速に応答できません。

もちろん、あなたが言及したように接近する能力はありますが、一般に、良いスキームは、回路から離れるほど、より大きく、より遅く、より大きな静電容量を持ちます。適切に処理されると、対応する必要のある周波数も低下します。

小さなデカップリングキャパシタンスを制限するのは、キャップ自体の自己共振とパッケージ内のボンドワイヤのインダクタンスです（これもパッケージによって異なります）。

階層的なスケーリングのこのスキームは、高周波イベント用のローカルコンデンサを持つ重要なノードを備えたIC内で継続されます。もちろん、内側のこれらのキャップはすべての中で最も高価で最小です。