Доброго времени суток!
Просвятите плз кто знает... сам я точного ответа не знаю, могу только догадываться...
Сидел тут разглядывал альтеровскую отладочную плату DK-DSP-2S60N и вот чего углядел: конденсаторы на источниках цифрового питания все танталовые, а на том, который питает аналоговую часть двух АЦП - электролиты. Чем электролиты так выигрывают у тантала при запитке аналоговых цепей? Габаритами и through hole монтажем то они точно проигрывают...

===
ИМХО ценой.
Там где можно ставят более дешевые электролиты.
===
Например:
алюминиевый электролитический кондер работает до 100 кГц;
танталовый электролитический кондер работает до 1 МГц;
===
Обусловлено наличием паразитной индуктивности у конденсаторов.

Из этих данных напрашивается вывод что электролиты в аналоговых питаниях используются не потому что они чем то лучше, а наоборот, потому что они хуже.
То есть спектр цифры из за резких фронтов обычно шире, и чтобы это все фильтровать соответственно и конденсаторы нужны такие чтоб работали в более широкой полосе, и ставят танталы. Там где аналог - спектр более низкочастотный и ставят электролиты потому что их достаточно по частотным свойствам и они дешевле по сравнению с танталами, так чтоли?
Чето я даже не знаю, имеет ли эта гипотеза право на жизнь. Особенно учитывая то что частоты что цифровые что аналоговые на плате больше 100 МГц и их один фиг надо еще керамикой разнообразной фильтровать по питанию. Для такой частоты по моему что 0.1, что 1 МГц никакой разницы, потому что все равно на несколько порядков нехватает.
Мож еще кто прокомментирует, а то все только туманнее стало?)

ИМХО танталы еще на относительно невысокое напряжение в отличие от электролитов.
Может по этому.

Тоже вроде нет, электролиты есть на 6.3V, куда уж ниже для 5V питания.
если брать конкретно альтеру, то у них на плате почти все танталы 35V, наверное им так проще закупать большими партиями, чтоб не покупать несколько видов кондеров на разные напряжения...

Может и проще,но цена алюминия существенно ниже тантала.В любой уважающей себя конторе деньги считать умеют

Попробуйте найти описание отладочной платы для АЦП (только АЦП без ПЛИС). Вполне возможно, что разработчики Вашей платы долго не думали и поставили ровно то, что было на той отладочной плате.

Вроде у танталов чем выше значение напряжения конденсатора - ниже эквивалентное последовательное сопротивление.

+1

Достаточно много алюминиевых конденсаторов, которые стоят на порядок больше танталовых. Танталовые конденсаторы могут иметь импеданс порядка 0.5 ом в широком диапазоне частот, что в придачу к керамике может годится для цифрового питания. А алюминиевые конденсаторы в аналоговом питании могут обеспечить сопротивление порядка десятков миллиом в полосе рабочего сигнала, что может дать существенно меньшие пульсации.
Так что все далеко не от балды.

Про пульсации я не понял. А вот что ток утечки в алюминиевых меньше, то это да. Для очень слабых по мощьности сигналов годится.

А зачем мне описание, вот она плата, рядом лежит На ней везде танталы. Но я еще не решил кому верить, альтере или производителю ацп (AD), так как мое субъективное мнение - альтеровская плата сделана более добротно. Это и исходя из внешнего вида, и исходя из того, что плату AD я уже 2 раза паял так как она отказывалась работать. Хотя наличие танталов на плате AD вроде говорит о том, что электролит в аналоговом питании ничем не лучше, можно ставить и тантал. а электролит мож правда из за цены ставят. Вчера я посмотреть на плату AD чето недопер, спасибо за совет!)


Это точно так? Кто нибудь может подтвердить? Если это так то я думаю мне тоже тогда надо 35-вольтовыми танталами втариваться)


А я не понял про слабые по мощности сигналы) Так как речь идет о конденсаторах в цепях питания.

А что тут подтверждать? Это всегда так было для всех типов конденсаторов, чем больше корпус и выше напряжение тем меньше последовательное сопротивление (с некоторыми оговорками). Например, для электролитов обычно до 100В тангенс угла потерь понижается. Откройте любой даташит и посмотрите как он меняется от напряжения .

Я что то мыслил, и причем всегда - разрабатываю устройство из имеющегося в наличии.
Есть танталовые кондеры впендюрю, нет и алюминиевый пойдет

Тут вот что может быть: Танталовые, особенно "настоящие" электролитические, более критичны к пререгрузкам по максимальной реактивной мощности и максимальному напряжению пульсаций, особенно на высоких частотах. Аналоговые цепи питания АЦП обычно имеют импульсный характер потребления. Возможно, у разработчиков танталы начали выходить из строя. Тогда не мудрствуя лукаво, их заменили на алюминий. Хотя, вообще-то, в этих случаях нужно просто взять конденсаторы с повышенным рабочим напряжением. Возможно места не хватило для этого- габариты увеличиваются. А в остальном по всем параметрам танталы в- общем превосходят алюминий значительно, на порядки. И по стоимости тоже...

He это уже чистая фантазия. Особенно насчет импульсного потребления современных АЦП, способного вывести из строя танталовый конденсатор.

Ваше возражения я вынужден отвергнуть как некорректное Достаточно много танталовых конденсаторов стоят дороже алюминевых.
Однако ,вполне вероятно,что алюминий воткнули потому,что он просто был и его надо было кудато девать.Я вполне серьезно.Проблему утилизации складских запасов надо учитывать.

Рискну высказать еще одну гипотезу , плата альтеровская - главная цель при ее создании продвигать свои чипы - альтера должна 100% работать!, далее - АЦП должно ПРОСТО быть (если оно работает хреново - это дело уже другой фирмы). Как Вы думаете - справились с этой задачей альтеровцы или нет?

Уважающий себя разработчик (а Альтера, безусловно, к таким относится) отвечает за ВСЕ, что используется в их устройстве, вне зависимости от того, их комплектующие или нет, любой глюк все равно плевок в их сторону. Так что гипотеза сомнительна... Лично я склоняюсь к уже озвученному варианту, что использование аллюминиевых конденсаторов в данном случае - вполне достаточный вариант по тех. соображениям, а значит переплачивать за тантал - расточительство.

К сожалению, все что здесь описано- это все правильно, но для ЦИФРОВЫХ цепей. Применение танталов в аналоговых цепях(особенно в сигнальных) недопустимо. Почему- рассмотрите особенности конструкций танталовых конденсаторов.

Интересно. Поясните свою мысль поподробнее.

Вовсе не фантазия- у меня в практике был такой случай: В цепях питания +- 12В именно АЦП стояли изначально 22мкФ*16В. Время от времени случались К.З. в них. После разбирательства и определения причины замена на 10 мкФ*25В решила проблему полностью.

Ну так АЦП наверно был разработки 70х годов. Или советский аналог такого АЦП.


А мужики-то не знают...
Вот выдержка из рекомендаций Analog Device для 24 разрядного высокоскоростного АЦП:

The recommended scheme for the reference voltage supply is a 100 Ω series resistor connected to a 100 μF tantalum capacitor, followed by ....

Лохи, наверное ?

А какая разница? Он вообще был наполовину на дискретах. Но не в этом дело: есть ещё импульсные источники питания, которые вообще остаются в тени, как правило, при рассмотрении причин неполадок в устройствах, и даже линейные ИП, если вых. сопротивление высоко достаточно, то на конденсаторах развязки будут пульсяции. Кстати, в приведенном примере убивали кондеры не ВЧ, а скорее НЧ пульсации от собственныхтоков потреболения - АЦП питался через RC цепи от импульсного ИП.

Теперь можно включить МОЗК и не следовать глупым советам не всегда грамотных инженеров. Для конденсаторов такого типа характерны микропробои из-за пористой конструкции. Это приводит к тому, что они становятся источником шумов. То же относится и к электролитам при использовании их при небольшом отрицательном напряжении(около 1 вольта)


Лохи...

А это не К52-1 были?

А откуда эти данные? Если напряжение питание 3,3 В (у современных АЦП), то каковы должны быть толщины пленок, что бы напряженность электрического поля достигла величины пробоя.

Для конденсаторов (не только электролитов) есть параметр, который определяет максимальный ток заряда/разряда. Дело в том, если внутри конденсатора обкладки тонкие, то при заряде/разряде он будет сильно нагреваться. Поэтому конденсаторы на выходе диодного мостика у телевизоров такие большие и толстые.
По поводу преимуществ и недостатков танталовых кондеров, их существенным недостатком является то, что при пробое (что бывает нередко, особенно для дешевых китайских NO-NAME), они превращаются в сопротивление в несколько ом, и следовательно за считанные секунды разогреваются до самовоспламенения, поэтому если плата должна иметь UL, в институте стандартов проверяют обоснованность применения именно танталовых, а не алюминиевых.
Преимущессво танталовых - они имеют более низкий по ставнению с обычными электролитами ESR. В то же время есть специальные алюминиевые достаточно дорогие LOW ESR capacitors, у которых ESR в несколько раз ниже чем у танталовых. У нас, например, была проблема пульсаций, ни один из танталовых кап., даже 220 uF, не помогал, тогда закупили LOW ESR PANASONIC capacitors (кстати, по 40 центов за штуку!), и пульсаций не стало. И еще: алюминиевые кондеры в SMD корпусе ненадежны, поэтому в серьезных изделиях ставят только обычные алюминиевые кондеры, с выводами, хотя это и удорожает сборку (надо вставлять их вручную).

У многих конденсаторов микропробои начинают становиться заметными при напряжении более 0,5 вольта.

Скока вечелого понаписали) Аж на 2 страницы. Даже не знаю как вас всех заквотить... Да лучше вообще не буду этого делать, отвечаю всем, а вы сами смотрите кому этот ответ, а то вас сильно много))

to Chado: Про то что делать нужно из того что есть - ничего нет. все будет заказываться. И я несогласен с таким подходом, если делать из того что есть так и будем сидеть совдепии. Делать нужно современно.

to Designer56: Про импульсный характер токов в аналоговой части ацп - это заблуждение. Импульсные токи как раз в цифровой части, где по клоку то бежит то не бежит ток на куче проводов шины данных.

to Andr2I: Справильсь ли с задачей альтеровцы - да! как я уже сказал, на плату нареканий нет, и не только на нее, и на 2 другие их платы. По моему плата вообще идеально спроектирована и сделана. Там даже есть входной диодный мостик несмотря на то что питание к ней постоянное подводится. на случай если кто нить криворукий перепутает полярность питания)

to Flasher: Применение танталов в аналоговых цепях недопустимо - ну тут во первых давайте определимся какие цепи вы имеете ввиду. Да я знаю что например в звуковые усилители тантал как разделительный между каскадами ставить не стоит. Я говорил о применении конкретно в питании аналоговых цепей - если вы говорите о том же, то я с вами не согласен - как я уже сказал сами производители АЦП прекрасно используют танталы в аналоговом питании своих АЦП.

to Ariel: Про ESR - танталы часто ставят в параллель. Тогда на высоких частотах их сопротивление меньше, так как оно тоже в параллель соединяется. То есть грубо говоря там где не справляется один тантал на 300мФ есть вероятность что могут справиться 3 или даже 2 по 100мФ в параллель. У той же альтеры в цифровых питаниях так и сделано.

to dinam: про то что последовательное сопротивление ниже у более высоковольтных - не знал. может я не правильно понимаю что такое вообще последовательное сопротивление. Я всегда считал что чем ближе обкладки тем оно ниже потому что больше токи утечки, а получается как то наоборот. почитаю на эту тему че нить.

Я пока остаюсь при мнении о том, что электролиты ставят либо из за низкой цены, либо все таки чем то они лучше для аналога, чем - пока не знаю. (пример - в аудиоцепях же танталы не ставят, только электролиты, и если техника hifi, то еще и высококачественные)

Естественно разговор шел о сигнальных и опорных цепях. Ограничение в применениях в цепях питания связано только с разрушением структуры конденсатора вызванными импульсными токами через конденсатор в связи с малым ESR да и возникновением паразитных осциляций в связи с высокой добротностью контуров - выход шунтирование электролитическими конденсаторами имеющими нормальное ESR для снижения добротности.
Насчет цены- это решающий фактор для кЕтайцев и малой арнаутской. Для остальных весомость довода дешевизны- сомнительна.

А можно конкретный тип указать? Я тоже такие хочу.

CDOJ47R


SD0J121R

Да, эти конденсаторы для фильтрации питания - супер. Проверено на опыте.

---
Обкладки сами по себе обладают активным сопротивлением.
---
И когда происходит разряд/заряд по этим самым обкладкам, естественно, текут токи.
---
А раз текут токи и обкладка обладает активным сопротивлением, отсюда получаем ESR.
===
Чем выше ESR => тем выше P=I*I*ESR(freq) (попростонародному: P=I*I*R) => больше нагрев обкладок => ...
===
===
===
ESR - эквивалентное последовательное сопротивление. Т.е. как будто бы включаем последовательно нашему кондеру еще резистор (только этот резистор внутри кондера) (и расположен не параллельно обкладкам!!!). Не путайте. Если параллельно, то это называется утечкой конденсатора и изм не в омах а в А.
===
И на разных частотах это последовательное сопротивление разное.
===


Любой уважающий себя разработчик всегда позаботится о дураках разных рангов.


===
ага. только лишь из-за цены. Зачем вашему велосипеду ставить вместо колеса гусенецу от трактора?
===
Любая уважающая себя фирма ( чаще Немецкая, Японская и особенно ! ! !РУССКАЯ! ! ! ) будет ставить высококачественные и не только конденсаторы.

Спасибо. В Digi-Key нашёл, не по 40 центов, правда. А в небольших количествах - значительно дороже, мягко говоря. Ну, делать нечего, возьму на пробу...

Аминь! С уважением, как видно, пока что были проблемы...

Вообще полно фирм, которые выпускают кондеры с лоу-еср. Можно и подешевле найти.
===
Мне интересно. А есть ли какой-нибудь алгоритм подбора кондеров? Какой именно ESR мне подойдет, а какой нет?

Нет, Вы сильно удивитесь, но это были конденсаторы Сименс, причем именно немецкие, в советское время деоьма импортного не было.

Справаедливости ради, нужно сказать, что с к52-1 история точно такая же- нужно правильно их применять.


Да? а какие там токи? Синусоидальные? постоянные?

Если мы говорим про АЦП последовательного приближения, то во время взвешивания компаратор может дергать хорошо. Понятно, что чем шустрее АЦП, тем круче фронты компаратора и тем выше импульсные токи.
Как то так.
PS. По поводу танталов считал, что у них утечки минимальны при низком потреблении. А как при импульсном (неужели микропробои одолевают) ?

Так не обязательно последовательного приближения- всегда в аналоговой части есть быстро переключающиеся цепи и/или цепи управления такими вещами. По поводу танталов в предельных режимах: электролитические (не оксидно- полупроводниковые, а с жидким электролитом) имеют неприятную особенность- "прорастает" серебро от стаканчика- катода к танталовому аноду, и, таким образом, К.З. По этому поводу целые диссертации были написаны, даже разрабатывали вместо К52-1 конденсаторы с медным стаканчиком. Если память не изменяет, К52-7...а может- К52-5. Дома есть пара штук, нало будет посмотреть. Но он оказался в этом смысле ещё хуже- во всяком случае, исходя из моего опыта. Проблема решилась просто- Рабочее гапряжение выбирается с большим запасом, с 2-х кратным. Все сказанное касается эксплуатации в передельных режимах по переменному/импульсному току/напряжению и реактивной мощности.

Понял, спасибо.

Запас по напряжению следует выбирать исходя из допустимых напряжений пульсаций в рабочем диапазоне частот, а не по величине пост. составляющей.

Т.е. по амплитудным максимумам. Это логично.

Даже не столько так- в соответствии с кривой максимально допустимых пульсаций, в зависимости от частоты. Например, как указано в приложении.

Может, кто даст еще, какие ссылки на информацию о танталах, конкретно о микропробоях .
Спасибо.

Купил. Видимо, хорошие, судя по размерам. EPCOS на то же напряжение просто "детские" конденсаторы в сравнении с ними:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
И вот ещё на что наткнулся.