Dlaczego istnieją kondensatory 1 pF?

45

Jakie zastosowania mają inżynierowie dla kondensatorów 1 pF lub niższych?

Jest to wartość, którą uzyskuje się, gdy dwa kawałki drutu są blisko siebie lub dwie ścieżki.

capacitor

— Dirk Bruere
źródło

7

Czy wolałbyś raczej polegać na kondensatorze, który zapewni tę wartość, lub na nieznanych właściwościach dielektrycznych w tym względzie na materiałach PCB, czy na precyzji lutowania dwóch kawałków drutu blisko siebie?

— PlasmaHH,

5

Jak każdy? RF (poszukaj schematów). Cyfrowe (obwody oscylatorów kwarcowych). Naprawdę po prostu wygląda na mały.

— Eugene Sh.

6

Wysokie częstotliwości (setki MHz lub wyższe) często wykorzystują małe ograniczenia wartości pikofaradu w filtrowaniu i kondycjonowaniu sygnałów. Czasami są one zbudowane z miedzi w geometrii na samej płytce drukowanej zamiast z wykorzystaniem dyskretnych kondensatorów.

— Wossname,

9

@Wossname: Zasadniczo w bardzo wymagających / precyzyjnych obwodach mikrofalowych, gdzie cena nie stanowi problemu, a Ty masz precyzyjną kontrolę nad materiałem płytki drukowanej, miedzią i grubością złocenia. Ale także tam miksujesz prawdziwe kondensatory z filtrami elementów rozproszonych.

— PlasmaHH,

4

@PlasmaHH, brzmi jak odpowiedź dla mnie :)

— Wossname

76

Najmniejszy kondensator, którego ostatnio użyłem, w filtrze w odbiorniku 6 GHz, miał 0,5 pF. Było tam również kilka cewek indukcyjnych 2 nH i można argumentować, że można je wykonać za pomocą kilku mm ścieżki. Oba były jednak mniejsze niż równoważny sposób implementacji ich w miedzi.

Być może ważniejsze niż rozmiar jest to, że były to dyskretne elementy. Kiedy chciałem zmienić kondensator z 0,4 pF na 0,5 pF, aby zestroić filtr, nie musiałem respinować płyty; Właśnie zmieniłem listę materiałów.

— Neil_UK
źródło

Ponadto, czy użycie toru zamiast wytworzonego komponentu dałoby mniej spójny produkt? Powiedzmy na przykład, z partii na partię, rzeczywiste cechy produkcji płyt mogą się zmienić, a nawet jeśli zdecydujesz się zmienić producenta płyt, tak sobie wyobrażam.

— MDMoore313,

10

@BigHomie Na tych częstotliwościach nie zmieniasz dostawcy płyty bez ponownego obrotu. Możesz nawet dołączyć ścieżkę testową na panelu do testu przed populacją.

— Sean Houlihane,

@Neil_UK Czy mógłbyś wyjaśnić konkretne powody projektowe, dla których potrzebujesz takich wartości pojemności, a także co wymagało zmiany z 0,4 pF na 0,5 pF? Ja też nie jestem pewien, co wywołałoby tak małe wartości, a najmniejsze wartości, których użyłem, to czapki 22pF na krysztale kwarcu, po prostu dlatego, że tak właśnie mówi arkusz danych kryształu.

— Ehryk

Prawdopodobnie filtr dolnoprzepustowy, aby spełnić twierdzenie Shannona o ADC?

— Michael

4

Nie widzę, aby ktokolwiek wyraźnie wskazał, że ZAWSZE używasz płytki drukowanej (i reszty środowiska) jako kondensatora - to nie jest „to lub tamto”, to „to lub tamto”. Możesz określić limit 0,5pF, ale obwód zobaczy> 0,5pF z powodu wszystkich pasożytów, dlatego @SeanHoulihane zwraca uwagę, że zmiana sprzedawców płyt może wymagać obrotu kart. Nie zawsze jednak - możesz dokonać zmian wartości składnika (na @Neil_UK) lub po prostu mieć szczęście.

— Fred Hamilton

20

Używam kondensatora 0,8 pF we wzmacniaczu transimpedancji fotodiody (TIA) na rezystorze sprzężenia zwrotnego w celu zmniejszenia wzmocnienia szumu w wzmacniaczu operacyjnym i zastosowałem kondensatory testowe od 0,5 pF w górę, aby scentralizować VCO oparte na 400 MHz colpitts.

Użyłem również kondensatora 1 pF w kwadraturowym detektorze FM do napędzania czołgu, aby uzyskać wysokie Q i niezbędne przesunięcie fazowe o 90 stopni.

— Andy aka
źródło

10

Znajdziesz je również w obwodach dopasowujących anteny czytników RFID .

Tutaj dobre dopasowanie impedancji między nadajnikiem i anteną jest niezbędne dla dobrej wydajności, a zwykle dostrajasz się za pomocą kondensatorów.

Niedopasowanie 1 pF może łatwo wytworzyć 20% mocy wyjściowej, a tym samym różnicę odległości odczytu.

Nie używasz samych kondensatorów 1 pF lub mniejszych. Są zwykle używane równolegle z większym kondensatorem. Więc jeśli obwód wymaga kondensatora 19 pF, użyjesz równolegle 18 pF i 1 pF.

Dlaczego nie zastosować równolegle 10 pF i 9,1 pF, możesz zapytać: Powodem jest to, że trudno jest znaleźć kondensatory o tolerancji 1% poniżej 10 pF. Małe wartości pochodzą z absolutną tolerancją - powiedzmy - +/- 0,3 pF.

Uzyskujesz lepszą ogólną precyzję, jeśli zastosujesz precyzyjną część 18 pF równolegle z niezbyt dobrą nasadką 1 pF.

— Nils
źródło

8

Czasami używam małych liter, aby pomóc dopasować pojemność w filtrach. Coś w rodzaju filtru zmiennej stanu w zakresie 100 kHz (nie często 1 pF, ale 2.2 lub 3.3 nie jest rzadkością).

— George Herold
źródło

7

Oprócz odpowiedzi wszystkich innych, dyskretne kondensatory wydają się być mniej stratne niż rozwiązania wbudowane. W przypadku C0G lub odpowiedniego dielektryka mikrofalowego dyskretny kondensator może być rzędu wielkości mniej stratny niż standardowy materiał na torfowisko, taki jak FR4. Mniejsza strata oznacza, że twoje filtry mają niższe tłumienie i wyższe Q, co pomaga w blokowaniu niepożądanych częstotliwości lub tworzeniu bardziej stabilnych PLL itp.

— Sam
źródło