यदि तापमान कोई समस्या नहीं है, तो विभिन्न सिरेमिक डाइलेट्रिक्स के बारे में क्या कहा जा सकता है

मान लेते हैं कि हमारे पास एक सर्किट है जिसका ऑपरेटिंग परिवेश तापमान सीमा 25 + -5 सी के लिए अच्छी तरह से विनियमित है। लागत के अलावा, विभिन्न सिरेमिक ढांकता हुआ प्रकारों के लिए उपयोग के मामले क्या होंगे? दूसरे शब्दों में, उन अनुप्रयोगों को क्या कहा जाएगा जो एक विशिष्ट सिरेमिक ढांकता हुआ दूसरों की तुलना में बेहतर या खराब प्रदर्शन करेगा? क्या हम कोई सामान्यीकरण कर सकते हैं?

मुझे पता है कि सिरेमिक कैपेसिटर अक्षर कोड माना जाता है कि वे डाइलेक्ट्रिक्स की तापमान निर्भरता को इंगित करते हैं, लेकिन क्या कुछ और है जो इसके बारे में कहा जा सकता है क्योंकि ये सभी प्रश्न सुझाते हैं?

मुझे यह भी पता है कि पैकेज का आकार परजीवी को प्रभावित करता है और इस प्रकार प्रतिध्वनि की आवृत्ति और हानि होती है। कि कुछ डाइलेक्ट्रिक्स छोटे पैकेज और उच्च वोल्टेज में उपलब्ध नहीं हैं, और यह कि कई सिरेमिक पाईज़ोइलेक्ट्रिक / माइक्रोफ़ोनिक प्रभाव (जो लोग?) का प्रदर्शन करते हैं। क्या इन सभी कारकों को अंगूठे के कुछ नियमों में संघनित किया जा सकता है?

मैंने यह भी देखा है कि निर्माता डेटाशीट्स कैपेसिटर के लिए एक विशिष्ट अनुप्रयोग मान लेते हैं, उदाहरण के लिए उनमें से कुछ में रिसाव, प्रतिध्वनि या नुकसान को निर्दिष्ट नहीं करके।

लेकिन, अगर परिवेश का तापमान एक कारक नहीं है , तो किसी विशिष्ट कार्य के लिए कैपेसिटर सबसे अच्छा क्या होगा। क्या आवेदन / विशिष्ट प्रकार के लिए स्वयं-हीटिंग एक मुद्दा है?

मेरे सभी व्यावसायिक सर्किट अब तक लागत-संवेदनशील नहीं हैं, इसलिए मैं सभी सिरेमिक कैप के लिए X7R, X5R, या NP0 निर्दिष्ट करता हूं, जैसा कि मैंने आईसी डेटाशीट में सुझाए गए लोगों को देखा है। लेकिन क्या उन सुझावों के पीछे तापमान निर्भरता से अधिक कुछ है?

क्या मुझे कैप उद्देश्य पर अधिक ध्यान देना चाहिए? उदाहरण के लिए, X5R / X7R का उपयोग केवल पावर बाईपास और विनियमन के लिए करें, लेकिन सिग्नल पथ में जो कुछ भी है उसके लिए NPx? क्या कोई सामान्यीकरण किया जा सकता है, या यह एक मुद्दा है जिसके लिए (बहुत अपूर्ण) निर्माताओं डेटाशीट के विस्तृत पढ़ने की आवश्यकता है?

संक्षेप में। क्या कोई सामान्य सिद्धांत हैं जो एक डिजाइन के दौरान भागों की खोज को सरल बनाने के लिए लागू किया जा सकता है?

— एडगर ब्राउन
स्रोत

ईएसआर आवृत्ति के साथ भिन्न होता है (मैं 1 / (डब्ल्यू * सी) प्रभावों के बारे में बात नहीं कर रहा हूं, मेरा मतलब है कि ईएसआर परिमाण के आदेश द्वारा आवृत्ति के साथ भिन्न होता है)। डीसी पूर्वाग्रह समाई को कम करता है, इसलिए सिरेमिक कैप का बड़ा सिग्नल मॉडल वास्तव में कैपेसिटर नहीं है। माइक्रोफोनिक्स हो सकता है (सिरेमिक कैपेसिटर के लिए कोई भी यांत्रिक झटका टोपी के पार वोल्टेज आवेग पैदा करेगा)। फिर भी, वे बहुत उपयोगी हैं और बहुत व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। इतना है कि इस समय, वे खोजने के लिए बहुत मुश्किल हैं क्योंकि कई निर्माताओं ने भविष्य के उत्पादन को 6 महीने या उससे अधिक बेच दिया है।

— मकिथ

@ यह समझें कि कैपेसिटर की कमी वास्तविक है। हाल ही में एक बात जो मुझे निबटानी पड़ी: कोई 100V, 1uF, 1206, X7R / X7S कैपेसिटर दुनिया में 52 सप्ताह के लीड समय के साथ छोड़ दिया। OTH 1uF 1210 100V बहुतायत से है। निष्क्रिय घटक बाजार अजीब है।

— अर्धशतक

जवाबों:

यहां तक कि अगर परिवेश के तापमान को अच्छी तरह से नियंत्रित किया जाता है, तो संधारित्र भर में महत्वपूर्ण वोल्टेज होने पर वायु धाराएं शोर पैदा कर सकती हैं।

समय के साथ क्षमता का क्षरण अलग-अलग गतिरोधों के लिए अलग-अलग होता है। और बड़ा एक, समाई का वोल्टेज गुणांक।

यदि आप उनका उपयोग कर सकते हैं, तो NP0 कैप्स एक्स 5 आर एक्स 7 आर आदि भागों की तुलना में बहुत कम प्रभाव से ग्रस्त हैं, लेकिन वे बस उपलब्ध नहीं हैं या उच्च मूल्यों में बहुत बड़े और महंगे हैं। ऐसे बहुत सारे मामले हैं जहाँ सिग्नल पथ में एक X7R कैप ठीक काम करता है। दूसरी ओर, मैंने NP0 भागों का उपयोग विशेष अनुप्रयोगों में बाईपास कैप के रूप में किया है।

एक और विशेषता यह है कि छोटे हिस्से, विशेषकर जब आप किसी दिए गए पदचिह्न के भीतर क्या संभव है की सीमा तक पहुंचते हैं, तो एक उच्च वोल्टेज गुणांक होता है, इसलिए अधिकांश समाई (80% के रूप में) बस एक सामान्य पर पक्षपातपूर्ण होने पर गायब हो सकती है प्रचालन वोल्टेज। इसलिए यह 0402 या 0201 के बजाय 0805 या 0603 का उपयोग करना बेहतर हो सकता है, भले ही वे बड़े और संभवतः अधिक महंगे हों।

डेटा शीट आमतौर पर अपूर्ण हैं, लेकिन कुछ निर्माता ऑनलाइन या स्थानीय रूप से उत्पन्न डेटा के रूप में प्रत्येक भाग के लिए बहुत अधिक पूर्ण डेटा प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए, यह मुरता साइट (फ्लैश की आवश्यकता होती है) आपको विभिन्न विशेषताओं के लिए सीएसवी डेटा निकालने की अनुमति देती है।

— स्पेरो पेफेनी
स्रोत

हां, लेकिन क्या अंगूठे के नियमों का कोई सामान्य सेट है जिसे लागू किया जा सकता है? उदाहरण के लिए, हमेशा X7R के साथ एक विशिष्ट सहिष्णुता के तहत रहने के लिए Nx वोल्टेज रेटिंग का उपयोग करें, लेकिन NP0 के साथ 1.1x पर्याप्त है?

— एडगर ब्राउन

@EdgarBrown मैंने आपको एक दिया- NP0 का उपयोग करें यदि आप सिग्नल पथ में कर सकते हैं या यदि स्थिरता महत्वपूर्ण है। मैं वोल्टेज गुणांक के बारे में एक और ऊपर जोड़ दूँगा। सामान्य तौर पर इसका मतलब है कि आप आवेदन और भाग विशेषताओं की गहरी समझ प्राप्त कर सकते हैं, और मुझे यकीन नहीं है कि यह संभव है।

— स्पेरो पेफेनी

मैं प्यार करता हूँ कि आप पहले शोर का उल्लेख करें। मेरी कंपनी (नैनोपोज़िंग सिस्टम और मेट्रोलॉजी) ने पिछले साल पाया कि बेहतर परिरक्षण के कारण निचले शोर के अपेक्षित व्यवहार के बजाय, जब हम बॉक्स पर ढक्कन लगाते हैं, तो माप शोर बढ़ जाता है। पता चलता है कि सिग्नल पथ में कुछ सिरेमिक कैप में महत्वपूर्ण पीजोइलेक्ट्रिक व्यवहार था, इसलिए माइक्रोफ़ोनिक कैप कूलिंग प्रशंसकों से शोर उठा रहे थे। जब आप अपने बोर्ड को ग्राहक से मिलने के लिए तैयार होने की उम्मीद कर रहे हों, तो कोई मजेदार अनुभव नहीं।

— ग्राहम

@Graham के लिए +1 - मेरे पास एक X7R कैप था जैसा कि LDO के REF पिन पर बाईपास होता है। एलडीओ का उत्पादन बोर्ड फ्लेक्स के साथ खराब हो जाएगा।

— Peufeu

@peufeu हाँ, यह आपका दिन खराब कर देगा। : /

— ग्राहम

बाजार की वास्तविकता अक्सर आपकी पसंद तय करेगी कि उच्च वोल्टेज (> 10V) या उच्च क्षमता अनुप्रयोगों (> 1uF) के साथ आम पैकेजों में वर्ग 1 ढांकता हुआ भागों को खोजने में अत्यधिक मुश्किल हो जाता है, आप संभवतः बेहतर युक्ति "युक्ति" नहीं कर पाएंगे। और उम्मीद करें कि आपका BOM साकार हो।

बाजार ने फैसला किया है, आम तौर पर, कि NP0 और अन्य वर्ग 1 डाइलेक्ट्रिक्स "सिग्नल कैप" हैं और पार्ट कैटलॉग इसे दर्शाते हैं। एक अन्य उदाहरण के रूप में, X7R / X7S भागों को छोटे पैकेज (<0805) और उच्च क्षमता में खोजना कठिन हो जाता है।

जब एक कारक के रूप में तापमान को छोड़कर, डिजाइन चर्चा में एक और बड़ा कारक योगदान करने के लिए:

क्लास 1 डाइलेक्ट्रिक्स पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव से ग्रस्त नहीं है। यह प्रभाव द्वि-दिशात्मक है। तरंग वोल्टेज के कारण हिस्सा सिकुड़ जाएगा और विस्तार और भौतिक शोर और गर्मी उत्पन्न होगी, भौतिक कंपन से वोल्टेज उत्पन्न होगा।

बहुत उच्च घनत्व वाले कैपेसिटर और बड़े रिपल वोल्टेज के साथ सीमांत अनुप्रयोगों में यह कैपेसिटर टर्मिनलों और यहां तक कि क्रैकिंग पर महत्वपूर्ण तनाव हो सकता है।

ध्यान दें कि फटा हुआ उच्च घनत्व सिरेमिक कैपेसिटर एक कठिन उच्च वाट क्षमता के रूप में विफल हो जाता है और गंभीर नुकसान पहुंचा सकता है और यहां तक कि बायपास स्थितियों को हटाने या आपूर्ति करने में आग लग सकती है। यदि यह एक चिंता का विषय है, और अन्य योजनाओं का उपयोग करने के लिए अंतरिक्ष एक प्रीमियम पर है, तो एक NP0 या अन्य वर्ग 1 ढांकता हुआ आपको आराम के लिए पर्याप्त बफर दे सकता है।

@SpheroPefhany ने जो उत्तर दिया, उसे जोड़ने के लिए, किसी दिए गए ढांकता हुआ का तापमान युक्ति भी आंतरिक रूप से तापमान के साथ समाई परिवर्तन से बंधा है। यहां तक कि अगर आप परिवेश के तापमान को नियंत्रित करते हैं, अगर इसे ऊंचा किया जाता है, तो आपको अपने आवेदन के लिए भाग के प्रभावी समाई की आवश्यकता हो सकती है, कोई भी स्थानीय तापमान में उतार-चढ़ाव आपके सर्किट में शोर दिखाएगा।

सिरेमिक कैपेसिटर में उच्च डीसी बायस के साथ प्रभावी रूप से कम समाई होती है, जो कि डिकॉउलिंग या बाईपास स्थितियों में एक चिंता का विषय है, यदि उच्च वोल्टेज रेटिंग संभव नहीं है, तो कक्षा 1 डाइलेक्ट्रिक्स, क्योंकि अंगूठे का एक मोटा नियम इससे कुछ हद तक कम होता है।

नोट नोट

मैंने आम तौर पर देखा है कि एक ही ढांकता हुआ और पैकेज आकार के लिए एमएफजी के प्रतिष्ठित सेट से बराबर भागों आमतौर पर सभी अनुप्रयोगों के लिए विनिमेय होने के लिए पर्याप्त करीब हैं। एक अधूरी सूची: मुराता, टीडीके, सैमसंग, केमेट, येजो

जब आप दूसरे स्तरीय एमएफजी और जेनेरिक चीनी जन बाजार भागों में जाते हैं, तो सब कुछ खिड़की से बाहर हो जाता है।

— crasic
स्रोत

आप कहते हैं कि बाजार के प्रभावों ने एनपी 0 कैप को सामान्य पैकेजों में उच्च समाई या उच्च वोल्टेज के साथ खोजना मुश्किल बना दिया है, जो सच नहीं है। इसका कारण यह है कि ढांकता हुआ के गुणों के कारण, 1uF 0805 NP0 संधारित्र बनाना असंभव है, क्योंकि सिरेमिक की ढांकता हुआ स्थिरांक बहुत कम है। सिरेमिक

— डाइलेट्रिक्स

@C_elegans आप एक साथ दो चीजों में पढ़ रहे हैं। पैकेज का आकार इसका हिस्सा है, लेकिन कक्षा 1 किसी भी पैकेज के आकार के लिए अक्सर उच्च मूल्यों में उपलब्ध नहीं है। निश्चित रूप से manufacturability छोटे छोर पर एक सीमा है, लेकिन अगर वहाँ एक मूल्य की मांग थी तो आप स्टैक्ड भागों और विशेष पैकेजों को देखेंगे जैसे आपके पास अन्य मूल्यों में हैं

— crasic

आप किन पैकेजों की बात कर रहे हैं? मौसर के पास 0201-5550 (जो भी हो) से NP0 कैप है। क्या आपका मतलब छेद वाले हिस्सों से है?

— C_Elegans

यह एक पूर्ण उत्तर की तुलना में अधिक पूरा होने वाला नोट है, क्योंकि स्पेरो पेफेनी और कास्टिक ने पहले से ही मुख्य प्रकार के सिरेमिक कैपेसिटर की मुख्य विशेषताओं को विस्तृत कर दिया है। हालांकि, उन्होंने एक विषय को छोड़ दिया, जो कुछ साल पहले तक ऑडियो इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स के घेरे में जाना जाता था: चीनी मिट्टी की चीज़ें फैलानेवाला डाइलेट्रिक्स (व्यावहारिक रूप से वैक्यूम को छोड़कर सभी मौजूदा डाइलेक्ट्रिक्स के रूप में हैं, लेकिन) जिनकी पारगम्यता लगातार और के बीच बदलती रहती है कई $1\mathrm{Hz}$ $\mathrm{kHz}$ ।
यहां तक कि अगर आप उचित तापमान और लागू वोल्टेज स्वतंत्र सिरेमिक कैपेसिटर खोजने का प्रबंधन करते हैं, तो आप इस सूक्ष्म समस्या का सामना कर सकते हैं: उन उपकरणों की समाई, जबकि स्थिर और स्थिर आवृत्ति के लिए $1\mathrm{MHz}$ , ऑडियो बैंडविड्थ में काफी बदलाव कर सकता है।

यह समस्या क्यों है?
इस दुनिया में शायद लगभग कुछ भी, एक संधारित्र एक वस्तु के रूप में एक अच्छी तरह से परिभाषित हस्तांतरण समारोह के साथ हो सकता है:

ढांच के रूप में

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

स्थानांतरण समारोह $H_c(j\omega)$ सिरेमिक संधारित्र में निम्नलिखित चरण की विशेषता होती है

\arg [H_{c} (j ω)] = {\begin{cases} j k ω & f > few k H z \\ j p (ω) \neq j k ω & f is below the above limit \end{cases}

$\arg \big[H_c(j\omega)\big]= \begin{cases} jk\omega & f>\text{few $\mathrm{kHz}$}\\ jp(\omega)\neq jk\omega & f\text{ is below the above limit} \end{cases}$ कहाँ पे

हमेशा की तरह $\omega=2\pi f$ , कहाँ पे $f$ इनपुट सिग्नल की आवृत्ति है,
$k$ एक निरंतरता है, जिसे कभी-कभी चरण विलंब कहा जाता है
$p(\omega)$ एक नॉनलाइनर (आमतौर पर विषम) का कार्य है $\omega$ asymptotically रैखिक समारोह के लिए रुझान $k\omega$ जैसा $\omega\to\infty$

इसका मतलब यह है कि, आवृत्ति रेंज में जहां ट्रांसफर फ़ंक्शन की चरण विशेषता गैर रेखीय है (यानी ढांकता हुआ पारगम्यता स्थिर नहीं है, हमारे विशिष्ट मामले में), इनपुट सिग्नल के विभिन्न वर्णक्रमीय घटकों को एक अलग तरीके से विलंबित किया जाता है, निर्भर करता है के मूल्य पर $p(\omega)$ ।
इसका मतलब यह है कि इस तरह के कैपेसिटर का इस्तेमाल फ़्रीक्वेंसी रेंज में नहीं किया जाना चाहिए, जहाँ उनकी ढांकता हुआ की फैलने वाली व्यवहार पर अधिक ज़ोर दिया जाता है: परिणामस्वरूप, कम आवृत्ति ऑडियो सिग्नल सर्किट के सिग्नल पथ पर सिरेमिक कैपेसिटर का उपयोग करने से बचना बेहतर होता है।

— डेनियल टाम्परी
स्रोत

ऑडियो अनुप्रयोगों के लिए सबसे अच्छा संधारित्र प्रकार क्या होगा?

— एडगर ब्राउन

कुछ प्रयोगकर्ता, जैसा कि वे diyAudio.com पर चर्चा करते हैं, केवल रूसी / सोवियत काल के टेफ्लॉन कैपेसिटर का उपयोग उनके मूविंग-कॉयल विनाइल ऑडियो आरआईएए मुआवजा सर्किट में करते हैं। प्लस एनजेएफईटी, लॉजियो शंट-वीडीडी नियामकों के साथ।

— analogsystemsrf

@EdgarBrown - सामान्य तौर पर, फ़िल्में सिग्नल-पाथ-इन ऑडियो ऐप्स के लिए पसंद की कैप्स होती हैं। सिरेमिक को आपूर्ति के लिए उपयोग किया जा सकता है, भले ही आप किस तरह के सर्किट पर काम कर रहे हों, किसी भी तरह की दरकिनार / आपूर्ति के लिए।

— थ्रीपेज़ ईल

@EdgarBrown: जैसा कि थ्रीपेज़ ईल ने अपनी टिप्पणी में लिखा है, ऑडियो अनुप्रयोगों के लिए सिग्नल पथ पर लगाने के लिए सबसे अच्छा कैपेसिटर शायद एक फिल्म कैपेसिटर है, भले ही प्यूरिस्ट्स हैं जो कहेंगे कि सबसे अच्छा कैपेसिटर कोई कैपेसिटर नहीं है , अर्थात प्रत्यक्ष युग्मन। हालांकि, वाल्व सर्किट में जहां प्रत्यक्ष युग्मित सर्किट को डिजाइन करना अधिक कठिन होता है, मैंने मेटलाइज्ड माइका कैपेसिटर भी देखे हैं।

— डेनियल टैम्पियरी