コンデンサをデバイスにできるだけ近づける必要があるのはなぜですか？

簡単な質問です。電流消費デバイスのピンのできるだけ近くにコンデンサを配置する必要性の背後にあるものは何ですか？電荷に影響するPCBトラックまたはワイヤのインダクタンス、抵抗、またはインピーダンスですか？

それはインダクタンスですか

はい

抵抗

はい

または、PCBトラックのインピーダンス

はい

またはワイヤー

はい

それは電荷に影響しますか？

うーん..それは電流ではなく、電荷に影響を与えます。コンデンサからデカップリングされたデバイスへの電流は、可能な限り小さな「妨害」に会わなければなりません。

デバイスは、スイッチング時に巨大な突入電流を持ち、この突入電流をデカップリングしないと、配線の抵抗/インダクタンスにより、電源電圧が最小動作電源電圧を下回る可能性があります。この状況を防ぐために、デカップリングキャップがあります。ループを小さく、低インダクタンス、低抵抗に保つことにより、コンデンサは、はるかに長いトレース/リードを持ち、インピーダンスがより高い実際の電源から突入電流を分離できます。

これはBS仕様です（最新のデジタルICのバイパスキャップについて話していると仮定）。「可能な限り近い」というのは単なるナンセンスです。「可能」を定義するのは誰ですか？

データシートでそのようなものを見たとき、私たちは皆抗議する必要があります。

確認する必要があるのは、実際の要件です。DCから最大周波数までの最大インピーダンス-またはそのようなもの（私はそれについてここで書きました）。

密接に結合された2つのソリッドパワープレーンを使用していると仮定すると（これは、現代のデジタルパーツのPCBでまともな配電を行う最も簡単な方法です）、典型的な場合、距離は重要ではありません。

びっくりした？これは実際には古いニュースです。20年ほど前に文書化されました。

密接に結合された電源プレーンペアを非常に広い伝送ライン（非常に低いインピーダンス）として見てください。ディスクリートコンデンサの共振周波数は約100MHz以下です。

帯域幅から立ち上がり時間に移行する式を思い出すと、BW = 0.35 / t_rの場合、ディスクリートコンデンサには3.5ns以上の「立ち上がり時間」があることが明らかです。これはボード上の50cm以上に相当します。ほとんどのボードはそのサイズ以下であるため、ボード上のほとんどどこでも問題ありません。

プレーンのインダクタンスは、コンデンサとその実装のインダクタンスと比較して実質的にゼロです。

ソリッドCuプレーンの抵抗も非常に低いですが、バイパスだけでなく、DCでも非常に高い消費電力（10A例）。

あなたが探していた答えを私がカバーしていると感じないなら、あなたの質問を詳しくお気軽に？これについて何時間も話すことができます。しかし、要点は次のとおりです。

典型的な場合、距離は重要ではありません。

場合によっては、比較的長いPCBトラックを流れる電流により「他の」チップが干渉を受ける可能性があることに注意してください。同じ電力線上の回路はより敏感にならないかもしれません。

放射および伝導エミッションは、コンデンサが電流サージを受けているデバイスのできるだけ近くに配置されていない場合にも問題になる可能性があります。

また、小さな/まれな欠点もありますが、これは（例として）チップに給電する「銅」が非常に大きなインダクタンスを持っている場合に電圧レギュレータで発生します。電源投入時の状況では、ラインインダクタンスと非常に局所的なコンデンサが共振調整回路を形成し、コンデンサの両端の電圧が短時間のうちに、デバイスの最大電圧定格をはるかに上回って上昇する場合があります（ただし、通常の給電電圧レベルは完全に許容可能です）。これは、コンデンサをそれほど近くに配置しないか、共振のメインピークを乱すことができる分布容量を持たないことで、いくらか軽減できます。私が言ったようにそれはまれです。