Керамические конденсаторы., Еще несколько вопросов Опции

[sera_os]

Для розвязки от постоянки нужен конденсатор , с нагрузочным резистором он образует ФВЧ. Расчитал что для требуемой минимальной частоты в 1Гц достаточно конденсатора на 4,7мкФ, (нужно затухание менее 0,5дБ, Rвх=100к).
На графиках зависимости емкости от напряжения приводится значение постоянного напряжения, но что тогда будет с емкостью если к кондесатору приложить переменное напряжение, например для карамики Y5V?
Будет ли емкость "модулироватся" напряжением?
И как эту зависимость внести в программу моделирования, например micro-cap?
Спасибо!

[sera_os]

Попробовал. Напряжение для зависимости C(U) надо брать не с самой емкости, а с интегрирующей цепочки. Тогда более похоже на правду - влиять будет только постоянная составляющая.

Чтож получается, что необходимо последовательно ставить резистор? А какая это может быть природа (физика) этого поведения? Абсорция?.....

[Tanya]

Чтож получается, что необходимо последовательно ставить резистор? А какая это может быть природа (физика) этого поведения? Абсорция?.....

Природа этого явления лежит, скорее всего, в методах решения диффуравнений симулятором. Если емкость выразить через напряжение на конденсаторе, алгоритм может пойти в разнос, так как не будет сходиться заряд и напряжение на конденсаторе.

[AML]

Природа этого явления лежит, скорее всего, в методах решения диффуравнений симулятором.

И каким боком тут абсорбция?
Я так понял, что вопрос был не о том, почему именно так нужно строить модель, а почему в реальном конденсаторе емкость уменьшается с ростом постоянной составляюще напряжения.

[Tanya]

И каким боком тут абсорбция?
Я так понял, что вопрос был не о том, почему именно так нужно строить модель, а почему в реальном конденсаторе емкость уменьшается с ростом постоянной составляюще напряжения.

Про керамику не знаю - там много разных сложностей, а вот для полярных жидкостей эффект связан с насыщением ориентационной части поляризуемости. Хорошо, что падает не резко, иначе это бы приводило к взрыву. Зарядили конденсатор - емкость упала - напряжение выросло - емкость еще упала - напряжение выросло....

[deemon]

Про керамику не знаю - там много разных сложностей, а вот для полярных жидкостей эффект связан с насыщением ориентационной части поляризуемости. Хорошо, что падает не резко, иначе это бы приводило к взрыву. Зарядили конденсатор - емкость упала - напряжение выросло - емкость еще упала - напряжение выросло....

На самом деле - кондёр так взорваться всё равно не может , ибо нет механизма высвобождения энергии . Грубо говоря - те электрические домены , которые достигли максимума поляризации , так и останутся в своём крайнем положении , даже при росте напряжения на кондёре . Если на кондёр будет поступать ток заряда - то просто скорость , с которой растёт напряжение , резко возрастёт , только и всего ... потом это приведёт к пробою и ( возможно ) к взрыву , но заметьте - такой же пробой и взрыв будет ( только позже ) , если кондёр не терял ёмкости , а вёл себя как обычно . Тут прямая аналогия с катушкой - если на неё подать напряжение , то ток в ней будет расти в идеале линейно ( R=0 ) , а при достижении насыщения железа - оно так и останется в том же состоянии , а вот ток - начнёт нарастать значительно бодрее Но взорвётся катушка , только если сопротивление её всё же не равно нулю , тогда при каком-то токе расплавится проволока , и вот тут уже энергия катушки выйдет наружу . Если же сопротивление равно нулю - то ток может нарастать сколько угодно - и ничего не будет .


P.S. А вообще - ничего себе кондёрчики ! Прямо варикапы какие-то Вот поэтому( и ещё из-за пьезоэффекта и потерь ) умные люди и не ставят керамику в сигнальные цепи ................

[Stanislav]

P.S. А вообще - ничего себе кондёрчики ! Прямо варикапы какие-то Вот поэтому( и ещё из-за пьезоэффекта и потерь ) умные люди и не ставят керамику в сигнальные цепи ................

Выбору кондёров для сигнальных цепей, повторюсь, нужно уделять самое пристальное внимание, иначе возможны неожиданные эффекты в самых, казалось бы, простых и понятных вещах (активных фильтрах, интеграторах, усилителях и т.д.).
Керамика Y5V примерно соответствует ещё советской Н70 - Н90. Кондёры с таким диэлектриком разрешалось (кое-где ) ставить только в цепи фильтрации напряжения питания.
Приложения, где можно в сигнальных цепях использовать керамику (но не Y5V, ни в коем случае!) примеро таковы:
- передача сигнала с ограниченным снизу спектром. При этом тау цепи, в которую включен керамический кондёр, должно быть гораздо больше 1/Fmin, где Fmin - минимальная частота реального спектра сигнала. Такое соотношение гарантирует небольшое изменение напряжения на кондёре, и, как следствие, небольшой уровень нелинейных искажений сигнала;
- РЧ приложения. В них используется ВЧ керамика, в которой нелинейные эффекты значительно снижены;
- импульсные цепи. Где только нужно зафиксировать наличие сигнала, или сделать его сглаживание/дифференцирование с разбросом тау в плюс-минус пол-лаптя.
В других приложениях, связанных с передачей сигнала, применять кондёры из керамики категорически не рекомендую. Сам предпочитаю, где только возможно, ставить высококачественные плёночные кондёры - PPS, полистирол. Это дороже и объёмнее, зато не приходится краснеть за собственную работу.

[eugene1]

Выбору кондёров для сигнальных цепей, повторюсь, нужно уделять самое пристальное внимание, иначе возможны неожиданные эффекты в самых, казалось бы, простых и понятных вещах (активных фильтрах, интеграторах, усилителях и т.д.).
Керамика Y5V примерно соответствует ещё советской Н70 - Н90. Кондёры с таким диэлектриком разрешалось (кое-где ) ставить только в цепи фильтрации напряжения питания.
Приложения, где можно в сигнальных цепях использовать керамику (но не Y5V, ни в коем случае!) примеро таковы:
- передача сигнала с ограниченным снизу спектром. При этом тау цепи, в которую включен керамический кондёр, должно быть гораздо больше 1/Fmin, где Fmin - минимальная частота реального спектра сигнала. Такое соотношение гарантирует небольшое изменение напряжения на кондёре, и, как следствие, небольшой уровень нелинейных искажений сигнала;
- РЧ приложения. В них используется ВЧ керамика, в которой нелинейные эффекты значительно снижены;
- импульсные цепи. Где только нужно зафиксировать наличие сигнала, или сделать его сглаживание/дифференцирование с разбросом тау в плюс-минус пол-лаптя.
В других приложениях, связанных с передачей сигнала, применять кондёры из керамики категорически не рекомендую. Сам предпочитаю, где только возможно, ставить высококачественные плёночные кондёры - PPS, полистирол. Это дороже и объёмнее, зато не приходится краснеть за собственную работу.

А как же насчет NPO или C0G керамики (она же ВЧ керамика) ? У нее зависимость емкости от напряжения отсутствует (так пишут в каталогах). А возможные емкости при том же корпусе и максимальном напряжении со временем только растут. Например, в корпусе 0603 максимальная емкость 2.7нФ для 50В а в корпусе 1206 100нФ для 25В. Каталог мой достаточно старый, думай сейчас стало еще лучше. По моему для многих приложений этого достаточно.

[Stanislav]

А как же насчет NPO или C0G керамики (она же ВЧ керамика) ? У нее зависимость емкости от напряжения отсутствует (так пишут в каталогах)...

Конечно же, она есть. Рекламе доверять не следует, а, покопавшись в документации о свойствах материалов, имеющейся на сайтах производителей, эти зависимости можно найти.

...А возможные емкости при том же корпусе и максимальном напряжении со временем только растут. Например, в корпусе 0603 максимальная емкость 2.7нФ для 50В а в корпусе 1206 100нФ для 25В. Каталог мой достаточно старый, думай сейчас стало еще лучше. По моему для многих приложений этого достаточно.

Щас уже не растут, насколько я знаю, - новые материалы появляться не спешат. Точнее, могут расти только за счёт снижения максимально допустимого рабочего напряжения, что также не есть гут: при этом растут токи утечки и увеличиваются вносимые в схему шумы.
Пользовать керамику в сигнальных цепях, конечно, кое-где можно, только, во избежание неприятных неожиданностей, нужно при этом проявлять осторожность.

Вот Вы это писали?
"подобно напряжённости маг. поля образца от магнитной индукции в ферромагнетиках"
Что тут комментировать? Какой образец? Какая может быть напряженность поля ОБРАЗЦА? Образца чего? Что от чего зависит? Индукция от напряженности? Или наоборот?

Таня, Вы можете возразить что-нибуть по сути этой фразы? Только, для удобочитаемости, её следует переписать примерно так: "подобно напряжённости маг. поля от магнитной индукции в ферромагнитном образце". Или просто "подобно напряжённости маг. поля от магнитной индукции в ферромагнетиках". Лично мне при написания поста вспомнился образец на лабах. Сути выскаывания это не меняет.
Чтобы окончательно расставить точки над i, скажу, что напряжённость ( H ) магнитного поля в веществе, как и намагниченность ( I ), зависит от магнитной индукции ( B ), а не наоборот. Вы же пишете:

P.S. Stanislav, не от индукции, а от напряженности, кажется мне.
А намагниченность - это почти индукция...

, что, с моей точки зрения, является полной ерундой, и хорошей демонстрацией Вашего понимания физики. "Главной" является именно магнитная индукция, а намагниченность и напряжённость ею порождаются.
ЗЫ. В связи с этим возникает вопрос: Вы и вправду считаете, что фраза "нелинейная зависимость намагниченности от индукции в ферромагнетиках" также неверна?

...Вообще-то у меня нет никакого желания с Вами на эту тему дискутировать. Вы почему-то сводите дискуссию к оскорблениям. Зря. На ВАШИ выпады и ВАШИ оценки моих умственных способностей и знаний я не обижаюсь. Можете продолжать тратить на это свое драгоценное личное время, если это повышает Ваше самомнение...

Таня, в этой теме Вы не написали ничего полезного, более того, Ваши утверждения не соответствуют действительности. Никаких оскорблений, только констатация голых фактов.

...P.S. Я, признаюсь, когда писала, что про керамику не знаю, несколько лукавила. Просто я знаю, что там все может быть очень сложно и многообразно. Моя первая работа была посвящена как раз методам расчета электрических свойств некоторого класса керамики по соотношениям Крамерса-Кронига.

Простите, но мне трудно в это поверить. Вы не понимаете элементарных вещей, не можете дать ответа на просто и ясно поставленный автором темы вопрос, а вместо этого сообщаете нечто об особенностях солвера, взрывах в жидкостях и Крамерсе-Крониге. Как это можно назвать, сами, надеюсь, догадываетесь.

...И изучала я теорию не по Хоровицу-Хиллу. Эх, знала бы я, что там уже все описано...

Я уже рекомендовал Вам для начала проштудировать курс средней школы, а также упомянутого Хоровиц-Хилла, тогда явных ляпов Вы будете допускать гораздо меньше.

...Я написала про гипотетический взрыв. Вот рассмотрите (проанализируйте) конденсатор, у которого емкость обратно пропорциональна напряжению. И второй случай - обратно пропорционально квадрату напряжения.

И что? Если я заряжу кондёр до напряжения U, меньшего напряжения пробоя диэлектрика, по-Вашему, кондёр взорвётся? Пусть даже "гипотетически"?

...В жизни такого не бывает...

Это уж точно - в жизни не встречал настолько самоуверенных и необъективных людей, способных только флудить в технических темах.

Как там было - "Мы диалектику учили не по Гегелю"
А ежели серьёзно , то зачем в учебнике схемотехники писать про эти вещи ? Там должно быть написано что-то вроде "Ребята , не ставьте керамику в сигнальные цепи , и будет вам щастье " А больше и не надо , честно говоря , по крайней мере для электронщика ............

Рекомендую Вам с Таней здесь особенно не мучиться - это, похоже, мой крест. Несмотря на то, что в Ваших рассуждениях ошибки нет.
Объяснять ей что-либо - это всё равно, что палить из пушки по воробью.

Сообщение отредактировал Stanislav - Apr 30 2007, 00:45

[eugene1]

Конечно же, она есть. Рекламе доверять не следует, а, покопавшись в документации о свойствах материалов, имеющейся на сайтах производителей, эти зависимости можно найти.

Ну я и покопался собственно. Вот к примеру эта зависимость (а точнее ее отсутствие) с сайта Murata (для керамики C0G). Есть только зависимость от температуры. Думаю, что если бы зависимость емкости от напряжения была, то генераторы на керамических резонаторах (кстати из этой же керамики) имели бы горазда худшие характеристики. А у таких генераторов на фиксированную частоту даже фазовые шумы померять - это целая проблема, очень низкие они. Хочу в итоге сказать, что керамика NPO или С0G (что, как я понимаю одно и то же) может вполне ставиться в сигнальные цепи, что я и сам делаю, а в СВЧ цепях это вообще не обсуждается, там только керамика, - габариты будут меньше (а сейчас эта задача актуальна почти для всех, т.к. все хотят сделать все меньше), а X7R и Y5V больше подходит для фильтрации питания, с этим я согласен.

Эскизы прикрепленных изображений