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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Tantal vs. Keramik


Autor: Amazing BifBof (Gast)
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Hallo und guten Morgen!

Kann mir jmd. in Bezug auf die Verwendung von rel. grossen C's weiter 
helfen!?

Ich möchte aus einer Schaltung einen rippel heraus filtern, hierbei wird 
über eine Ladungspumpe (ICL7662 / +12V input => -12V output) die neg. 
Versorgungsspannung für zwei OP's erstellt. Am Ausgang habe ich eine 
rippel von ungefähr 200mV (!!!) was superschlecht ist, da die OP's sehr 
kleine Spg. verstärken müssen und der rippel in der Vcc sich sehr 
deutlich auf die Signalqualität vom OP auswirkt.

=> mit einer externer Einspeisung der -12V von einem Labornetzgerät 
(logischer Weise ohne Rippel) bekomme ich übrigens ein sehr gutes Signal 
am OP - meine Probleme kommen also nachweisbar von diesem Rippel! - nur 
als Info.

So, nun zur eigentlichen Frage - versch. Tests habe ergeben dass ich mit 
einem 22µF Tantal am Ausgang der Ladepumpe (gegen GND) die beste 
Versorgungsspg. für meine OP's bekomme, da dieser Bauformbedingt sehr 
gross ist (bei -12V benötige ich einen Tantal mit 35V Nennspg.) möchte 
ich hier einen Keramikkondensator einsetzen. Ein verglbarere Keramik-C 
(22µF / 20V) bekommt den Rippel aber nicht so gut in den Griff wie der 
Tantal. Mit dem Tantal kann ich den Rippel auf 40-50mV nieder wälzen, 
mit Keramik komme ich "im besten Fall" auf 60-80mV.

Irgendwas stimmt hier doch nicht, oder!? Okay, der Ruf von 
Tantalkondenstoren ist vielleicht schlechter als ihre Leistung, aber 
dass sie besser wie Keramik-C's sind wäre mir neu!
Zudem habe ich mal gelernt dass Tantals eigentlich gar keine Rippel 
vertragen, somit sind sie für langfristigen Betrieb in meiner Schaltung 
eh nicht geeignet.
Habt Ihr eine Ahnung warum der Keramikkondensator hier eine 
"schlechtere" Arbeit entrichtet, soll ich doch lieber den Tantal drin 
lassen oder habt Ihr eine Idee wie ich den Rippel besser in den Griff 
bekomme!?

Danke und Gruß
Christoph

Autor: Kloung (Gast)
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Ladungspumpe, OP, kleine Spannungen: geensätzlicher kann es gar nicht 
sein.

Brauchst du wirklich -12V? Sonst könntest du vielleicht einen kleinen 
LDO-Regler z. B. für -10V an die -12V hängen, dass würde schon einiges 
bringen.

Autor: Michael J. (jogibaer)
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Hallo,

damit habe ich mich auch schon beschäftigt.
Ich benutze aus verschiedenen Gründen keine Tantals.

Eine Verbesserung erhält man aber mit einem Ausgangsfilter.

d.h. C am Ausgang, dann eine kleine Spule in Reihe, und wieder ein C.

Die Spule sollte niederohmig sein.

Ansonsten höhere Ausgangspannung benutzen und mit einem Linearregler
herunterregeln.


Jogibär

Autor: Amazing BifBof (Gast)
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hi,
das Problem bei einem LDO bzw. allgm. bei Spannungsreglern ist doch, 
dass ich die Spg nicht invertieren kann, oder?
wie mache ich aus +12V eine negative Spannung!?

Was mir noch in den Sinn kommen würde, wäre die Spg der Ladungspumpe zu 
erhöhen (z.B. -14V ) und anschließend noch einen Spannungsregler (LM337 
oder ähnliches) dahinter legen.
Vom Platz her die schlechteste Lösung, aber meine -12V müssten doch dann 
nahezu ideal sein!?

Autor: Amazing BifBof (Gast)
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Nachtrag:

Michael hatte wohl genau die gleiche Idee wie ich mit dem erhöhen der 
Spg!

Momentan habe ich auch einen Filter (RC-Glied erster Ordnung) drin, wäre 
natürlich auch noch eine Idee das ganze durch ein LC (bzw. CLC) zu 
ersetzen.

Autor: Kloung (Gast)
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>das Problem bei einem LDO bzw. allgm. bei Spannungsreglern ist doch,
>dass ich die Spg nicht invertieren kann, oder?

In Invertierung machst du mit deiner Ladunspumpe, dahinter kommt der 
LDO-Regler. Es gibt diese auch für negative Spannungen.

Autor: Michael (Gast)
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Bei LC Kombinationen das L nicht zu Niederohmig wählen. Sonst hat man 
einen LC Schwingkreis mit hoher Güte eingebaut. Kommt die Frequenz des 
Schwingkreises in die Nähe einer Harmoschen der Ladungspumpe hast du 
plötzlich sehr viel Rippel. Mit SMD Ls kann man durch ihren hohen 
Wiederstand aber eine sehr schöne Filterkennlinie hinbekommen. Ähnliche 
Probleme vermute ich auch beim Übergang von Tantals auf Keramik Cs.

Mfg Michael

Autor: capellone (Gast)
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Bist Du sicher, das der Keramikkondensator 22yF hat?
Tantals sind eigentlich prinzipbedingt kleiner und gibst auch in 16V.

Autor: Michael J. (jogibaer)
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capellone wrote:
> Bist Du sicher, das der Keramikkondensator 22yF hat?


Hallo,

kann schon sein.
Habe selber welche.
Haben allerdings nur eine geringe Anschlußspannung.

Jogibär

Autor: Amazing BifBof (Gast)
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capellone wrote:
> Bist Du sicher, das der Keramikkondensator 22yF hat?
> Tantals sind eigentlich prinzipbedingt kleiner und gibst auch in 16V.

Ja, bin sicher!
es ist wie Jogibär sagt, die KerKo's haben eine kleinere Nennspannung. 
Bei Tantals braucht man ja mind. die doppelte Nennspannung, bei meinen 
12V also min. 24V. Da ich keine 24V Tantals habe (gibt es sowas 
überhaupt!?), habe ich 35V Tantals genommen, die Keramikkondensatoren 
sind mit 20V angegeben, also fast die Hälfte!


Und prinzipiell möchte ich sowieso weg von den Tantals da die KerKo's 
selbstheilend sind und auch bei defekten keinen so grossen Schäden 
anrichten - ich hab Tantals schon mit offener Flamme brennen sehen 
(Stichwort Rippel und Langzeitverträglichkeit)!!

Bin gerade an der LC-Lösung dran und wenn das nichts nützt muss ich 
vieleicht doch noch zum LDO gtreifen!

Gruß Christoph

Autor: Michael J. (jogibaer)
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Hallo,

ich glaube der Einsatz von Tantal zur Glättung ist sehr problematisch.
Die gehen schnell in Rauch auf, das sie die hohen Impulsströme nicht
vertragen.Vielleicht mal ins Datenblatt schaunen.

Da würde ich lieber Low-ESR Elkos + Keramik C benutzen.

Da gibt es hier im Forum schon einige Themen.

Jogibär

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