入力電圧安定化のために適切なコンデンサを選択する方法

高速ICがいくつかあり、入力電圧ラインにコンデンサを配置して電圧を安定させ、スパイクやディップから保護する必要がある設計があります。5vで動作し、300〜500 mAです。私の研究によると、このアプリケーションには電解コンデンサが必要ですが、適切な容量値を選択する方法がわかりません。また、なぜこの目的でレギュレータを使用できないのですか？ICのデータシートには、コンデンサを使用する必要があると記載されていますが、VRの方が適していますか？

この目的でレギュレータを使用できないのはなぜですか？

主に、すべてのチップをレギュレータのすぐ隣に置くことができないためです。チップがそれを供給しているレギュレーターから離れているほど、レギュレーターからVccピンへの（および途中のグラウンドピンからの）接続の抵抗とインダクタンスが大きくなります。

チップの消費電流が変化すると、この抵抗とインダクタンスにより、Vccピンの電圧が変化します。

適切な容量値を選択する方法がわかりません。

これを見るには2つの方法があります。

1. チップが電流引き込みを変更すると、そのdi / dtにより、インダクタンス全体で電圧源に戻る電圧降下が生じます。ソースからの電流が応答できるまで、電流デルタを供給（またはシンク）できるコンデンサが必要です。

   残念ながら、この方法でコンデンサを選択するには、よくわからない2つのことを知っておく必要があります。チップによって生成されるdi / dtとは何か（これは場合によっては実際にわかっているかもしれません）と、接続への接続のインダクタンスとは何かソース（これは優れた電源整合性ツールでシミュレートできますが、コストがかかります）。

2. 関心のあるすべての周波数でグランドへの低インピーダンス接続を提供するようにバイパスコンデンサを設計できます。

   値の小さいコンデンサは、低周波数で高インピーダンスになります。 $Z=\dfrac{1}{j\omega{}C}$。

   大きな値のコンデンサは、等価直列インダクタンス（ESL）のため、より大きなパッケージを必要とし、高周波で高インピーダンスになります。 $Z=j\omega{}L$。

   解決策は、いくつかの値のコンデンサを並列に配置して、すべての周波数がカバーされるようにすることです。優れたコンデンサベンダーはESLおよびESR特性を提供するので、コンデンサの組み合わせをシミュレートし、機能する組み合わせを見つけることができます。

私の研究によると、このアプリケーションには電解コンデンサが必要です。

一般的な設定は、各チップのVccピンにある0.1 uFのセラミックコンデンサであり、いくつかの大きな値の電解液がボードの周りに広がります（チップごとに1つとは限りません）。これが設計に適しているかどうかは、共有した内容からは明らかではありません。

一般に、大きな値（大きなパッケージおよび多くの場合電解）は、小さな値（小さなパッケージ）のコンデンサほどチップに近づける必要はありません。これは、インダクタンスが負荷（チップ）効果が少ない。1つの10 uFコンデンサを4つ以上の負荷で共有できる場合があります。また、基板に47または100 uFのコンデンサを数個散らすことができます。