Почему емкость развязывающего конденсатора 100nF.

Несколько лет назад, в одной из статей описывал, для каких целей применяются конденсаторы в электронике. В ней упоминалось о том, что для развязки микросхем по питанию чаще всего применяются конденсаторы величиной 100nF, но не объяснялось чем обусловлен выбор величины емкости. Почему не использовать для этих целей конденсаторы емкостью 1uF или любые другие?

Для того, чтобы ответить на этот вопрос необходимо понимать, что устройство реального конденсатора, на самом деле, чуть сложнее чем его идеализированная модель. Реальный конденсатор в своем составе кроме емкости содержит еще последовательное сопротивление(ESR) и последовательную индуктивность (ESL).

Наличие последней приводит к тому, что конденсатор по сути представляет собой колебательный контур, а следовательно имеет резонансную частоту.

Как известно, на частоте резонанса, сопротивление последовательного колебательного контура стремится к нулю, что мы и видим на картинке. Но для нас важно то, что слева от этой частоты, контур ведет себя как конденсатор, а справа как индуктивность.

Думаю, все читающие, уже поняли, что выбор номинала конденсатора, обусловлен, частотным диапазоном в котором он будет работать!!!! А так как в большинстве простых устройств, частота колебаний тока не превышает 10MHz, оптимальным соотношением частота/емкость будет как раз конденсатор емкостью 100nF.

На практике, для достижения лучшего результата устанавливают несколько конденсаторов параллельно. При этом, если их номиналы достаточно отличаются, их суммарная резонансная частота будет иметь впадины на частоте каждого отдельно взятого конденсатора. На картинке суммарная резонансная частота выделена черным цветом.

Также думаю, многим теперь стало понятно. почему для развязки высокочастотых микросхем применяется, россыпь конденсаторов маленького номинала.