Perché esistono condensatori 1 pF?

45

Che tipo di usi trovano gli ingegneri per 1 pF o condensatori di valore inferiore?

Questo è il tipo di valore che si ottiene con due bit di filo vicini l'uno all'altro o due tracce.

capacitor

— Dirk Bruere
fonte

7

E preferiresti fare affidamento su un condensatore per fornire quel valore o sulle proprietà dielettriche sconosciute al riguardo dei tuoi materiali PCB, o sulla precisione di qualcuno che salda a mano due pezzi di filo vicini?

— PlasmaHH,

5

Tipo ... Qualsiasi? RF (cerca schemi in giro). Digitale (circuiti oscillatori a cristallo). Davvero, sembra solo piccolo.

— Eugene Sh.

6

Le alte frequenze (centinaia di MHz o superiori) utilizzano frequentemente limiti di valore picofarad per filtrare e condizionare il segnale. A volte SONO costruiti con la geometria di rame sul PCB stesso anziché utilizzare condensatori discreti.

— Wossname

9

@Wossname: generalmente in circuiti a microonde di alta precisione / precisione, dove il prezzo non è un problema e hai un controllo preciso sul materiale del pcb, lo spessore del rame e della doratura. Ma anche lì mescoli condensatori reali con filtri ad elementi distribuiti.

— PlasmaHH,

4

@PlasmaHH, mi sembra una risposta :)

— Wossname il

76

Il condensatore più piccolo che ho usato di recente, in un filtro in un ricevitore da 6 GHz, era 0,5 pF. C'erano anche alcuni induttori a 2 nH, e si potrebbe sostenere che questi potrebbero essere realizzati con pochi mm di traccia. Tuttavia, entrambi erano più piccoli del modo equivalente di implementarli nel rame.

Forse più importante della dimensione, è che erano componenti discreti. Quando volevo cambiare il condensatore da 0,4 pF a 0,5 pF, per risintonizzare il filtro, non avevo bisogno di rispedire la scheda; Ho appena cambiato la distinta materiali.

— Neil_UK
fonte

Inoltre, l'utilizzo della traccia anziché un componente prodotto avrebbe come risultato un prodotto meno coerente? Supponiamo ad esempio di lotto in lotto, le caratteristiche effettive della produzione delle schede possono cambiare, o anche se decidi di cambiare i produttori di schede immagino.

— MDMoore313,

10

@BigHomie A queste frequenze, non si cambia fornitore di scheda senza ripetere la rotazione. È anche possibile includere una traccia test sul pannello per il test pre-popolamento.

— Sean Houlihane,

@Neil_UK Potresti approfondire i motivi di progettazione specifici di cui avevi bisogno di tali valori di capacità, oltre a ciò che ha reso necessario il tuo passaggio da 0,4 pF a 0,5 pF? Anch'io non sono sicuro di ciò che richiederebbe valori così piccoli, e i valori più piccoli che ho usato sono tappi 22pF su un cristallo di quarzo, semplicemente perché è quello che dice la scheda tecnica del cristallo.

— Ehryk,

Probabilmente un filtro passa-basso per soddisfare il teorema di Shannon per l'ADC?

— Michael,

4

Non vedo che qualcuno abbia esplicitamente sottolineato che stai SEMPRE usando il PCB (e il resto dell'ambiente) come un condensatore - non è "questo o quello", è "questo o (questo e quello)". È possibile specificare un limite di 0,5pF, ma il circuito visualizzerà> 0,5pF a causa di tutti i parassiti, motivo per cui @SeanHoulihane sottolinea che i fornitori di cambi di scheda possono richiedere come rotazione della scheda. Non sempre, tuttavia, potresti essere in grado di apportare modifiche al valore dei componenti (per @Neil_UK) o essere fortunato.

— Fred Hamilton,

20

Uso un condensatore da 0,8 pF in un amplificatore di transimpedenza fotodiodo (TIA) attraverso il resistore di retroazione per ridurre il guadagno del rumore dell'op-amp e ho usato selezionare su condensatori di prova da 0,5 pF verso l'alto per centralizzare un VCO basato su colpitts a 400 MHz.

Ho anche usato un condensatore da 1 pF in un rivelatore FM in quadratura per guidare il serbatoio in modo da ottenere Q elevata e lo sfasamento necessario di 90 gradi.

— Andy aka
fonte

10

Li troverai anche nei circuiti di corrispondenza dell'antenna del lettore RFID .

Qui una buona corrispondenza dell'impedenza tra il trasmettitore e l'antenna è essenziale per una buona prestazione e di solito eseguirete la regolazione fine con i condensatori.

Una mancata corrispondenza di 1 pF può facilmente produrre una potenza di uscita del 20% e quindi una differenza di distanza di lettura.

Non usi solo 1 pF o condensatori più piccoli. Di solito sono usati in parallelo con un condensatore più grande. Quindi, se il tuo circuito richiede un condensatore da 19 pF da qualche parte, userai 18 pF e 1 pF in parallelo.

Perché non usare 10 pF e 9.1 pF in parallelo potresti chiedere: Il motivo è che è difficile trovare condensatori di tolleranza dell'1% inferiori a 10 pF. I valori piccoli hanno una tolleranza assoluta di - diciamo - +/- 0.3 pF.

Si ottiene una migliore precisione complessiva se si utilizza una parte 18 pF di precisione in parallelo con un tappo da 1 pF non così buono.

— Nils
fonte

8

A volte userò piccoli tappi per aiutare ad abbinare la capacità nei filtri. Qualcosa di simile a un filtro a variabili di stato nella gamma di 100 kHz (non spesso 1 pF, ma 2,2 o 3,3 non è raro).

— George Herold
fonte

7

Oltre alle risposte di tutti gli altri, i condensatori discreti tendono ad essere meno dispersivi di quelli di una soluzione integrata. Nel caso di un C0G o di un adeguato dielettrico a microonde, il condensatore discreto può essere un ordine di grandezza meno dispersivo di un materiale PCB standard come FR4. Meno perdite significa che i filtri hanno un'attenuazione più bassa e una Q più alta che aiuta a bloccare frequenze indesiderate o a rendere PLL più stabili ecc

— Sam
fonte