Куча статей гласит, что керамический конденсатор MLCC, если его правильно включить, в разы лучше танталового. Заменяю 10uF 10V B case тантал на 10uF X5R 25V 1206 MLCC и получаю результат на порядок хуже. Место установки элемента фильтр по питанию 5V, полоса измерений вольтметра переменного тока 300кГц. Получаю разницу 5,0мВ vs 0,6мВ RMS.
В чем может быть дело?

Хотелось бы услышать мнения бывалых. Спасибо!

Оно должно хорошо работать в районе 2,5 МГц судя по муратовскому калькулятору.

А что за стабилизатор вы используете?

У меня с аккумулятора 12V стоит линейник TPS71550 - питание ОУ.



В смысле, до 2.5MHz лучше танталовый конденсатор?

Гы. Кагбэ да... Причем сильно до 2.5 МГц...

А можно ссылочку на калькулятор?

Можно.

Спасибо!



Честно говоря, ничего нового не увидел.

Я ориентировался вот на эти статьи... их много можно найти еще...
Там все очень красиво, не пойму, почему не сходиться с реальной жизнью...

Хотелось бы для себя уяснить, в каких случаях предпочтительней керамика, а в каких тантал... для целей фильтрации питания.

Потому, что есть разница между заказными статьями и реальной жизнью.

Меня больше интересует разница в параметрах конденсаторов.

А что именно плохо?
Texas Instruments часто пишет в даташитах, что на выход стабилизатора надо ставить именно тантал с его относительно большим ESR, ибо большая ёмкость керамики в сочетании с её почти нулевым ESR может привести к возбуждению стабилизатора. Ваши милливольты более или менее регулярные? Похожи на возбуждение?

Померьте прибором на самих выводах конденсатора


Что за вольтметр? Какой щуп? Осциллографом можете померить?

Керамика из-за малого ESR может звенеть или даже возбуждаться. Мы вообще не применяем электролиты, за исключением фильтров 50Гц, в некоторых случаях требуется ставить снабберы, это надо заранее продумывать и моделировать.

Вы уверены за 10uF X5R 25V? Погрейте емкость, посмотрите уход от температуры.

У керамики класса 2, к которой относится X5R, емкость сильно зависит от величины напряжения, как постоянного, так и переменного. Также есть зависимость от частоты. Например, емкость кондесатора 10 мкФ 25 В X7R на частоте 10 кГц, при смещении 6,3 В и амплитуде 1 В примерно равна 5 мкФ, если верить измерителю Е7-20.

Я тоже об этом думаю... это моя, можно сказать, единственная версия...
Спасибо...

Мне тоже кажется, что звенит...
Может в таких случаях добавить небольшое последовательное сопротивление?

А плохо то, что я не понимаю почему так... прибор работает... но пришлось сверху напаять танталовые конденсаторы для снижения шумов по питанию...



Вольтметр В7-78/1. Шупы обычные... как у мультиметра... не знаю как их классифицировать к своему стыду...





Я учел фактор смещения... Снижения емкости в пределах 10%, а на счет переменки посмотрел специально сейчас. Емкость даже повышается при повышении переменного напряжения, но у меня ж мВ переменки.

вероятнее всего, что поможет... дело не в том, что керамика звенит, а в том, что ОС теряет устойчивость из-за изменения ФЧХ (снижения ЕСР), правильный совет - посмотреть осциллографом частоту пульсаций

Погрел на 200 градусах уход меньше 20%.



Спасибо, попробую.
Наведите на мысль относительно номинала последовательного сопротивления.
И как его лучше ставить... как ФНЧ пассивный или только с конденсатором последовательно.

??? полоса частот, измеряемых В7-78/1, нормирована 300кГц. Попробуйте другой прибор... или, как советовали осциллограф, что бы еще посмотреть характер и форму сигнала.

последовательно... насчет номинала - поищите типовые схемы, есть такие, где он стоит, что-то порядка 0,1Ом

стоп! а чего это я подумал, что у Вас импульсный преобразователь? у Вас же линейный стабилизатор... читаю невнимательно

Ссылка по теме:
http://www.chipdip.ru/video/id000286383/

для тех кто не особо знаком с темой...

http://www.electrosad.ru/files/KKP.pdf

интересная статья, может кого заинтересует...

Что означает " по питаниб 5V?" Это вход или выход вашего регулятора?
Каков ток нагрузки?
Уровень пульсаций на входе?
Частота пульсаций на вашем конденсаторе?
Ток нагрузки постоянный или импульсы?

Пульсации на конденсаторе надо измерять щупом осциллографа без земляного провода. Используйте вместо провода кольцо из хести с припаянной иглой, насаженное на проб.

Да, не обратил внимание что ТС говорит об аккумуляторе 12V, знечит первый вопрос отпадает.

А попробуйте провести два следующих эксперимента:
1. Вместо танталового конденсатора установите керамический с последовательным сопротивлением 10 Ом. Сравните уровень шума при наличии танталового конденсатора и при наличии керамического с последовательно соединённым резистором.
=> Если уровни те же, то проблема в цепи регулирования LDO.

2. Добавить на выходе нагрузку и опять измерить уровни шумов. Уровни шума LDO производитель обычно указывает для рабочих режимов и не регламентирует для режима "холостого хода".

Эти два эксперимента позволят определить вклад LDO в уровень шума. Разброс емкости керамического конденсатора X5R не может вызвать разброс уровня шума на порядок. Здесь проблема в чём-то другом. И первое, что приходит на ум, это ESR. А так как вы применяете стабилизатор, то он может являться источником этого шума.

Спасибо... в Пн проведу эксперименты... сейчас нет возможности...



1. конденсатор стоит на выходе линейника. На входе 0,1uF. Линейник -- TPS71550DCKR.
2. Ток нагрузки около 5 мА
3. На входе аккумулятор 12V
4. Не знаю пока. Осциллограф показывает ерунду. Попробую последовать Вашему совету. Осталось только понять вот это :"Используйте вместо провода кольцо из жести с припаянной иглой, насаженное на проб." Можно как-нибудь понагляднее? ссылочку или фотку, не очень понятно как это выглядит. Я как понимаю это необходимо для исключения влияния провода с крокодилом?
5. В нагрузке стоят операционники.

Спасибо за помощь!

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Не кольцо, но прицип поймете. Одна игла вход, другая общий.

вот пришел на работу и сфотографировал

У Вас же аккумуляторное питание и линейный стабилизатор. Откуда пульсации? Какая переменка? Единственный вариант - возбуждение стабилизатора (если дело не в нагрузке).
И причиной тому, как уже справедливо указали, может являться сам конденсатор. Однако, трудно поверить, что ничего этому не способствует. Разводка, например.
Если нагрузить стабилизатор на резистор, возбуждение не пропадает?

Вот Вам не спится в Вс в такую рань!

Спасибо... попробую смастерить.




Да все так - питание от аккумулятора. У меня в три каскада усилитель широкополосный, он усиливает шум на входе до единиц вольт. Я думаю у этой схемы не очень стабильное потребление. И шум отсюда. Полоса 1 - 20кГц.
Проблему решил, поставив тантал вместо керамики. Схема работает.

Вообще, я когда задавал вопрос, хотел получить универсальное решение для замены тантал -> керамика.
Хотелось бы услышать мнение по этому поводу. Вообще, такой вопрос правомерен?




Спасибо за помощь!

у нас воскресенье-рабочий день

по поводу шума, всеж-таки посмотрите скопом, что это за шум. Одныжды я наблюдал возбуждение LDO, это был чистый синус в несколько десятков kHz. Для некоторых LDO производитель оговаривает что ESR не должен быть слишком низок, как например для LM2931 (на картинке). Но для TPS71550 как раз рекомендован керамический конденсатор! Скорее всего, как правильно заметил magnum16, его емкость под напряжением 12V уменьшилась в 2-3 раза, потому и шум стал больше.

Применяю на одной платке 4 шт. ADP125ARHZ, у одной на выходе подключены 7 шт. 1210-X5R-6,3 В-100 мкФ. Никаких левых пульсаций нет.

Есть еще одна идея, и 12-ти вольтовый аккумулятор наводит на некоторые мысли. У Вас нет вибрации при измерении?

Конкретно для TPS71550 производитель делает упор на X7R тип. Как вариант попробовать такой тип конденсатора.



На другие стабилизаторы действительно иногда даются таблицы с диапазоном стабильности для разных выходных конденсаторов. Скорее всего нужно или поставить меньше керамический конденсатор, или вернуть тантал (с большим ESR).

Для некоторых DC-DC преобразователей так же возможно работа с выходным керамическим или танталовым конденсатором. Но выходной керамический конденсатор требует цепей компенсации.

Подниму темку.
Сегодня обнаружил подозрительно дешевые керамические конденсаторы 220 мкФ в корпусе 1210 производства Samsung. К сожалению на сайте производителя не нашел каких либо графиков Надо пробовать .

Надо поиском по названию параметры искать http://www.samsungsem.com/servlet/ProductS...nd_val=cl32A227
там и спецификация и графики

Спасибо, нашел где графики смотреть. Но там этого конденсатора ещё нет.

Как нет? что-то вы не туда смотрите, вот CL32A227MQVNNNE
Spec.
Char.

наверное ваш броузер берет порезаную электрониксом ссылку, вот нормальная CL32A227

В тему: http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:11092
А вообще, керамика керамике рознь. Даже в одном исполнении с одним диэлектриком кондёры с разной буковкой могут работать совершенно по разному. По этому нет такого понятия "керамика". Надо даташит смотреть.
Далее, керамика имеет выраженный пьезоэффект, особенно плоские корпуса типа 1206. В условиях вибрации конденсатор может шуметь больше, чем давить.
Я стараюсь использовать полимеры в таких случаях. По характеристикам - где-то между керамикой и танталом. Но более предсказуемы.

Припоминаю, когда на экраноплан поставили аналоговые блоки, что для ПЛ разрабатывались

И?

Ой!
Я подумал, что все понятно - вибрация, однако.
Керамика "поплыла", точнее - зашумела, а с ней и вся аналоговая часть.

Впрочем, решение нашли быстро. Керамику подвесили на чуть более длинных изогнутых ножках + усадили плашмя на силикон. Раньше же она "примерзала" намертво к плате-резонатору через лак УР.

У нас был 4-й класс по ГОСТ РВ 20.39.301-98 (Р-77, если быть точным, 9Б-1348, если еще точнее). Это на порядок жестче 3 класса - экранопланов. Устойчивость на 165 дБ акустического шума 100-10000Гц на КПИ, 10 же в эквиваленте случайной широкополосной вибрации, 60 же одиночных ударов, 10 жэ многократных на ПСИ. На уровне минус 105-110 дБс ничего не плыло и не шумело. Полный корпус СМД керамики К10-17в, К10-43в, К10-42в 1206 (и чуток больше), 0805 и 0603. 5 лет по 20 комплектов в месяц. Мы что-то не так делали? Если в ТУ на конденсаторы по ВВФ такие требования - значит никаких пьезоэффектов быть не должно. Иначе - просто брак и производителя с его заказчиком можно брать за олно место.
Чтобы не быть голословным - так выглядит типичный субблочек оттуда - спер на память, правдя чуток помялся за 20 лет лежания по столам и после постоянных переездов - т.е. сплошная бескорпусная советская керамика жестко запаянная на поликоровую плату. При указанных ВВФ по механике никаких подшумливаний ни амплитудных, ни фазовых (ИФ-1103СА на всех испытаниях, плюс Tektronix-492BP на цеховых - в ТУ включать нельзя было) на уровне минус 115дБн на диапазонах Допплера от несущей - попадавших в диапазон акустики и СШПВ у этого блочка (здесь ГУН, смеситель, усилитель, на обратной стороне платы стоит ПАВ фильтр и режектор на печатке) не было.

А у меня наоборот было: керамика (кстати, 1206) сама звуки издавала (стояла в питании свип-генератора меандра звуковых частот), пищала с частотой генератора, вполне сллышно в тишине (три конденсатора 10мкф в параллель стояли). Заменили на тантал, чтобы юзер не прислушивался что там внутри прибора за соловей.

Ну, это известно и не скрывается. Керамика классов II и III является сегнетоэлектриком с выраженным пьезоэффектом.

Как оказалось, КМ-5/6 (не все) вполне себе с пьезоэффектом. Для наших условий это было незаметно, а как поставили на борт НЛО - проявилось. Впрочем, поставка была разовая - пока другая фирма не разработала уже по тем условиям аппаратуру.




Чем громче пишит, тем хуже кондер- метод отбраковки

Пьезоэффект подчиняется не ТУ, а физике. В керамике он всегда есть. Другое дело, в некоторых схемах его влияние незаметно. Как пример, могу привести случай использования керамики 1 мкФ в ФНЧ входного сигнала 24-разрядного АЦП. Результат - плачевный: микрофонит. Замена на тантал все проблемы решила.

Откуда всегда? Я не напрасно дал фотку. ГОСТ РВ 20.39.304 и 4 класс с требованиями к ВВФ можно найти в сети . Изделия, не соответствующие требованиям мы выпустить физически не могли - тройной контроль. В изделиях были стабилизаторы, смесители, усилители, генераторы - и нигде ни малейших следов пьезоэффекта на уровнях, когда анализаторы уже сидели в жестком перегрузе. При правильном применении комплектовки. В левой части сначала стояли конденсаторы К10-17в Н90. Было рассыпание спектра. После замены по подсказке питерцев-изготовителей конденсаторов на М750 с уменьшением номинала и некоторым увеличением типоразмера рассыпание исчезло полностью (там был по ходу еще глюк с нестабильностью частоты на климате, но и он разрешился автоматом). Керамики в К10-43 и К10-42 абсолютно не обладали пьезоэффектом - класс I керамики - неферроэлектрические, как сказали питерцы. Класс керамики II и III, по их словам, ферроэлектрические (я не интересовался что это значит), обладают пьезоэффектом.

Так точно! Ферроэлектрики - это зарубежный термин для сегнетоэлектриков (у нас название происходит от первого представителя, у которого обнаружены эти свойства - сегнетовой соли, у них - по аналогии диэлектрического гистерезиса с гистерезисом у ферромагнетиков).
Неудивительно, что у Вас была нестабильность частоты, т. к. у сегнетокерамики (классы II и III конденсаторной керамики) имеется существенная зависимость параметров от температуры и в частотозадающих цепях их применять недопустимо. Кроме того, температурная зависимость емкости конденсаторов на ее основе нелинейна и поэтому не может характеризоваться температурным коэффициентом емкости (ТКЕ). Указывается лишь максимальное допустимое изменение емкости в рабочем диапазоне температуры δС. Также керамика этих конденсаторов обладает пьезоэффектом. В отличие от сегнетокерамики керамика класса I обеспечивает практически линейную зависимость емкости от температуры и такие конденсаторы имеют в своих характеристиках параметр ТКЕ. Такая керамика пьезоэффектом не обладает. См. ссылку выше, которую я приводил.

А, что тут сказать? Умными никто не рождается.

После того случая, была проведена ревизия всех аналоговых схем (выполнен НИР на пол-года).
Кондеры с малыми емкостями были переведены на (К10-43а, К10-23, К10-17, К71-7) - разработчики дико обрадовались, поскольку была введена номенклатура Е192.
Всякие фильтры и частотно-зависимые схемы были пересчитаны на меньшие емкости и большие сопротивления, благо и ОУ уже подоспели с FET.

Электролиты в критических аналоговых блоках ( было выявлено влияние ударных нагрузок на токи утечки ) переведены на неполяры К53-7 (шикарные кондеры - стоят, как вкопанные).
P.S.
Напоминаю, что речь идет о 40-летней давности элементной базе и тех же времен разработках.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ещё одно "полезное" применение сегнетоэлектриков

Еще совет. В СВЧ диапазоне надо проверять собственный резонанс или применять специальные конденсаторы.