デカップリング・コンデンサを侮るなかれ
- SATORU NAKAGAWA
- 2025年11月16日
- 読了時間: 2分
電子工作を始めると必ずといっていいほど、回路図に「0.1μF」や「1μF」の小さなコンデンサが並んでいるのを見かけますよね。初めは、こんな小さな容量(1μ=1mの1000分の1)をぶら下げるのは何故かなと思っていました。。。ぶっちゃけ、無くても動くんじゃないかと笑
これらはデカップリング・コンデンサと呼ばれるもので、実は電子回路の"安定動作"に欠かせない存在だったんです。
ICは同じ動作を繰り返しているわけではないので、突発的に違う動作に入るとき、より多くの電流量を瞬間的に必要とすることがあります。しかし、電源ラインだけでは、この供給が追いつかないときに、デカップリング・コンデンサが"電流の供給源"となって、動作を支えることができます。(下のイメージです)
また、デカップリング・コンデンサには別の役割もあって、ICが出す高い周波数のノイズ(MHz〜GHz帯)をGNDへバイパスして電源ラインのノイズも減らす働きもあります。よく見る0.1μFは高周波ノイズ対策(IC近傍に配置されていることが多い)、1〜4.7μFは中周波帯域、10μFは低周波帯域など、容量値によって、対策できるノイズの周波数成分が異なります
※大小様々なデカップリングコンデンサの容量が存在する理由ですね!
故に"適切な場所に適切なデカップリングコンデンサ"を配置しないと、恐ろしいことが起こってしまいます。
例えば、10μFが推奨のラインに、ちょっと多めの容量値(22μF)などを誤って配置してしまうと、コンデンサの充電時間が加算されてしまい、電源の立ち上がりが想定よりも遅くなる→マイコンの立ち上がりシーケンスに間に合わない→起動不可のようなケースが考えられます。(よくある実装ミスなので、容量値の選定には注意してください)
下記の図面のように、たいがいのマイコンには推奨すべきデカップリングコンデンサの値は記載されているので、その値の範囲に収まるような部品を実装すれば基本的は問題ないです。(下のC1/C4です)
※hardware-design-with-rp2040-JPより抜粋
「うわ、容量ミスったわ。。。。」と思っても、安心してください。
RSコンポーネントやAmazon↓ではPKG(パッケージ)x容量値の組み合わせで様々な部品が用意されているので、よくある0.1μFや10μFも入手可能です。
表面実装 積層セラミックコンデンサ 100個入り (SMD MLCC) (1608M (0603), (104) 0.1μF 100nF, X7R)
表面実装 積層セラミックコンデンサ 100個入り (SMD MLCC) (3216M (1206), (106) 10μF, X5R, 50V)
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