デカップリングコンデンサ計算機
ICに最適なバイパスコンデンサ値を計算します。消費電力と周波数に基づく推奨値を取得できます。
コンデンサデカップリングバイパスIC電源ノイズ
計算機
Ω
Lower impedance = better decoupling
C = 1 / (2π × f × Z)
Where f = frequency, Z = target impedance
この計算機の使い方
このデカップリングコンデンサ計算機は、目標周波数でノイズをフィルタリングし、 目的のインピーダンスを達成するための適切なコンデンサ値を選択するのに役立ちます。
- アプリケーションプリセットを選択 — MCU、オペアンプ、RF回路などの一般的な用途から選択
- 目標周波数を入力 — フィルタリングしたいノイズの周波数
- 目標インピーダンスを設定 — 低いインピーダンスはより良いフィルタリングを提供
- 計算をクリック — 推奨容量とコンポーネントの提案を取得
コンデンサインピーダンスの公式
C = 1 / (2π × f × Z)
ここで: C = 容量 (F)、f = 周波数 (Hz)、Z = インピーダンス (Ω)
コンデンサインピーダンスの理解
コンデンサのインピーダンスは周波数が上がるにつれて減少し、効果的な高周波短絡回路となります。 この公式は、特定の周波数で目標インピーダンスを達成するために必要な最小容量を計算します。
- 低いインピーダンス = より良いノイズフィルタリングだが、より大きなコンデンサが必要
- 高い周波数 = 同じインピーダンスに対してより小さなコンデンサが必要
- 自己共振周波数（SRF） = これを超えるとコンデンサは誘導性になる
デカップリング用コンデンサの種類
| 種類 | 値の範囲 | 周波数範囲 | 最適な用途 |
|---|---|---|---|
| MLCC C0G/NP0 | 1pF - 10nF | 1MHz - 1GHz+ | RF、高速デジタル |
| MLCC X7R | 100pF - 10µF | 10kHz - 100MHz | 汎用デカップリング |
| MLCC X5R | 1µF - 100µF | 100Hz - 10MHz | バルクデカップリング |
| ポリマー | 10µF - 1000µF | DC - 1MHz | 低ESR電源フィルタリング |
| 電解 | 10µF - 10000µF | DC - 100kHz | バルクエネルギー貯蔵 |
配置ガイドライン
一般的なルール
- ICピンに最も近く配置 — PCBトレースのインダクタンスを最小化
- 複数の値を使用 — 広帯域フィルタリングを提供
- 小さい値をより近くに — 高周波コンデンサをICに最も近く
- 短く幅広いトレース — トレースインダクタンスを削減
- グランドプレーンへ直接ビア — 低インダクタンスの戻りパス
典型的な構成
- 100nF — 標準デカップリング、電源ピンごとに1つ
- 10µF — バルクストレージ、ICまたは電源ドメインごとに1つ
- 10pF - 100pF — RF/高速用の高周波フィルタリング
よくある質問
なぜ複数のコンデンサ値を使用するのですか？
各コンデンサには最小インピーダンスを提供する自己共振周波数（SRF）があります。 SRFを超えると、コンデンサは誘導性になります。複数の値を使用することで、 広い周波数範囲にわたって低インピーダンスを確保できます。
X7RとC0Gの違いは何ですか？
C0G（NP0）は温度と電圧に対して安定した容量を持ちますが、 小さい値に制限されています。X7Rはより高い容量を提供しますが、 温度（±15%）とDCバイアスによって変化します。精度/RFにはC0G、汎用デカップリングにはX7Rを使用してください。
デカップリングコンデンサはICからどのくらい近くにあるべきですか？
できるだけ近く — 理想的には電源ピンから3mm以内。トレースの1mmごとにインダクタンスが追加され、 高周波効率が低下します。