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2010年6月 7日 (月)

SMDセラミックコンデンサの周波数特性のはなし

SMDセラミックコンデンサの周波数特性とは
SMD型のチップセラミックコンデンサーを電源バイパスや、カップリングに使う場合そのもっている周波数特特性に合わせて使用する必要があります。今回は 1000PF以下の容量も含めて高い周波数ではどのような特性か検討してみます。
ハード的には
下図はTDKのセラミックコンデンサーの周波数特性などを調べるツールで得たデーターをグラフにしたものです。
C_fresp
周波数特性はほとんど容量値で決まりますので、インピーダンスの最小値付近の値はサイズによって多少変わる程度です。緑のラインは 47PF,470PFなので 1GHzで良いデカップリング特性を得るには27PF程度が良さそうです。しかしながら周波数が上がるほど半田端子や内部電極のインダクタンス成分で一番下がっている場所のインピーダンスは上がってきています。高い周波数ではGNDの違う方向へ同じ容量の数個のコンデンサーをつけてインピーダンスを下げる工夫もします。また広帯域に低いインピーダンスにしたい場合は、10PF+100PF+1000PF など並列につなげて使います。ゲートバイアスのはなしなどにゲートバイアス回路のインピーダンスを下げる回路例を記載しています。
ソフト的には
コンデンサー単体では良好でもプリント基板の実装パターンにコンデンサーが繋がる配線が細かったり、GNDが取れていなかったりすると希望の特性は得られません。GND側にはスルーホールビアを付けてGNDインピーダンスを下げることが大事です。10GHzまでの高い周波数特性のはなしは2につづく

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