keramische SMD im µF Bereich statt Wima MKF/S/P

In diesem Zusammenhang sollte man wissen, dass Keramikkondensatoren 
piezoelektrische Bauteile sind. Die pfeifen und summen im Takt der PWM, 
und erzeugen bei akustischer Anregung elektrische Ladungsverschiebungen 
("Mikrofonie").

Darüber hinaus ist die effektive Kapazität vom DC-Bias abhängig. Der 
Nennwert wird nur bei reiner Wechselspannungsbelastung erreicht.

Harald W. schrieb:
> ChristophK schrieb:
>
>> Habe eine Schaltung, die ich von TH auf SMD umstellen will. Habe im
>> Eingang eines NF-Verstärker Op-Amps einen Koppelkondensator von 1µF/63V
>> (rote Wima-Klötzchen) und frage mich, ob ich dafür auch keramische SMD
>> Cs verwenden könnte.
>
> Wenn Dich die Klangverzerrungen nicht stören, könntest Du das machen.
> Normalerweise werden Kerkos nur als Entkoppel-Cs benutzt.

Die sind nichtlinear? In welchem Ausmaß? Das würde mich schon stören.
Oft finde ich keramische Cs in Röhrenverstärkern als RF-Gegenkopplung 
zwischen Anode und Gitter oder anderen Frequenzkompensationsschaltungen, 
wo höhere Spannungen oder geringe Induktivität gefragt sind.

Kannst du.

Manche Leute behaupten, Klasse-II Kerkos (z.B. X7R) können verzerren. 
Theoretisch ist das denkbar, z.B. durch die DC-Bias-Charakteristik. 
Falls du das glaubst, kannst du COG verwenden, die haben das Problem 
nicht:
https://eu.mouser.com/ProductDetail/Knowles-Novacap/2225E105K500PHT?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQEq1VGVS72F%2FpzomlxxN29M%3D

Ich habe aber schon öfter einfach Klasse-II-Kerkos  für Audio verwendet, 
und der Klirrfaktor durch solche Kondensatoren im Signalpfad war noch 
nie messbar. Wären Verzerrungen vorhanden, müssten sie hier auffallen. 
Wir messen das eigentlich immer bei der Inbetriebnahme von Audiokram.

Ein Problem hat man bei allen Kerkos, speziell X7R und Konsorten:
Die haben Mikrofonie. Wenn du mechanischen Schock hast, hört man das im 
Signal. Kann lästig sein, muss aber nicht.

Für diese Fälle gäbe es Folienkondensatoren in SMD. Die haben keine 
Mikrofonie, und verzerren auch nicht.
Beispiel:
https://eu.mouser.com/ProductDetail/AVX/CB052E0105JBC?qs=sGAEpiMZZMv1cc3ydrPrF7slV%2F9w9cJlZUX2bQ719F4%3D
Wenn du mit 25V oder 16V auch glücklich wirst, werden sie kleiner.
Vorsicht: Lästig zum Handlöten, weil empfindlich.

Harald W. schrieb:
> ChristophK schrieb:
>
>> Habe eine Schaltung, die ich von TH auf SMD umstellen will. Habe im
>> Eingang eines NF-Verstärker Op-Amps einen Koppelkondensator von 1µF/63V
>> (rote Wima-Klötzchen) und frage mich, ob ich dafür auch keramische SMD
>> Cs verwenden könnte.
>
> Wenn Dich die Klangverzerrungen nicht stören, könntest Du das machen.
> Normalerweise werden Kerkos nur als Entkoppel-Cs benutzt.

Das betrifft nur Klasse-II-Kerkos.
COG/NP0 (Klasse-I) haben das Problem generell nicht.

Und ja, auch Klasse-I gibts im µF-Bereich, wird nur dicker.

jemand schrieb:

> Ich habe aber schon öfter einfach Klasse-II-Kerkos  für Audio verwendet,
> und der Klirrfaktor durch solche Kondensatoren im Signalpfad war noch
> nie messbar. Wären Verzerrungen vorhanden, müssten sie hier auffallen.

Letztendlich sinkt die effektive Kapazität mit der Signalamplitude. Ein 
Tiefpass hat damit im Nulldurchgang des Sinus eine andere Grenzfrequenz 
als an der Spitze. Ob das nun stört oder nicht hängt von der Anwendung 
ab. Insbesondere von der Aussteuerung und vom DC-Bias.

soul e. schrieb:
> jemand schrieb:
>
>> Ich habe aber schon öfter einfach Klasse-II-Kerkos  für Audio verwendet,
>> und der Klirrfaktor durch solche Kondensatoren im Signalpfad war noch
>> nie messbar. Wären Verzerrungen vorhanden, müssten sie hier auffallen.
>
> Letztendlich sinkt die effektive Kapazität mit der Signalamplitude. Ein
> Tiefpass hat damit im Nulldurchgang des Sinus eine andere Grenzfrequenz
> als an der Spitze. Ob das nun stört oder nicht hängt von der Anwendung
> ab. Insbesondere von der Aussteuerung und vom DC-Bias.

Yupp, völlig korrekt.

Ein Umstand hilft dir aber:
Koppelkondensatoren sind groß dimensioniert. Übicherweise hast du 
AC-Spannungen über den Koppekondensator von wenigen mV. Daher ist die 
Verzerrung eben auch nur ein Bruchteil dieser mV.

Beispiel:
Bei einem Line-In (Impedanz >10k) und du nimmst 10µF (bei X7R kann man 
ja großzügig sein!), hast du am Kondensator selbst bei 100Hz nur eine 
Impedanz von 160Ohm.
Da bleiben vom Line-In-Pegel lediglich 11mV RMS, und bei so wenig tut 
sich selbst bei einem X7R noch nicht viel.

D.h. der Effekt fällt sehr klein aus. Dazu trifft er im Höchstfall sehr 
tiefe Bässe in sehr kleinem Umfang.

Axel S. schrieb:
>> Für diese Fälle gäbe es Folienkondensatoren in SMD
>
> Auch mit denen spart er keinen Platz gegenüber Folie bedrahtet.

Ja.

Gerade um auf der Platine wenig Platz zu brauchen, wurden FolKos
schon seit Jahrzehnten auch in "hoher Bauform" (kleiner Footprint,
also Grundfläche - für die Englisch-Verweigerer) angeboten.

Such' doch mal speziell nach solchen, vielleicht reicht das ja.

ridic schrieb:
> Axel S. schrieb:
>>> Für diese Fälle gäbe es Folienkondensatoren in SMD
>>
>> Auch mit denen spart er keinen Platz gegenüber Folie bedrahtet.
>
> Ja.
>
> Gerade um auf der Platine wenig Platz zu brauchen, wurden FolKos
> schon seit Jahrzehnten auch in "hoher Bauform" (kleiner Footprint,
> also Grundfläche - für die Englisch-Verweigerer) angeboten.

Ich würde einfach X5R oder X7R hineintun. Die gibts in 1206 oder 0805.
Falls es korrekt ausgelegte Koppelkondensatoren sind, sollten sie außer 
Mikrofonie keine Nachteile haben.

Man kann das ja vorher testen. Einfach welche einlöten, und kucken ob 
Oberwellen auftauchen. Kann jedes Oszi mit FFT.

Mark S. schrieb:
> 1uF als THT Folienkondensator gibt es bei Wima im Rastermass
> 2,5mm, also
> ein footprint von ca 4,5x4,5mm.

1µF/16V Folie gibts auch in SMD-1206.

Axel S. schrieb:
> jemand schrieb:
>> Für diese Fälle gäbe es Folienkondensatoren in SMD
>
> Auch mit denen spart er keinen Platz gegenüber Folie bedrahtet.

Aber vielleicht Bestückungskosten?

MfG, Arno

Kondensat-Ohr - das ist wirklich gut. :-) Allein schon das
vorgestellte Bild: Rauchen durch das (oder aus dem) Ohr -
ob es nun Bob Dylan ist, der das tut, oder wer auch immer.

https://www.seitvertreib.de/2010/12/02/aus-dem-ohr-rauchen/


Arno schrieb:
> Aber vielleicht Bestückungskosten?

Möglich - ohne Kenntnisse zu Fertigung/Stückzahlen unklar.


No Y. schrieb:
> schonmal Wima Kondensatoren in Handys / MP3 Player gesehen?

Die max. Maße (sowie Wünsche nach noch kleineren Abmessungen)
sind ebenfalls nicht bekannt - genausowenig wie die sonstigen
Randbedingungen/Einschränkungen.

> Was für ein Quatsch...

Etwas überzogen - man kennt doch die genaue Lage gar nicht.


In welche Richtung läuft denn aktuell die Entscheidungsfindung?

ChristophK schrieb:
> Eingang eines NF-Verstärker Op-Amps einen Koppelkondensator von 1µF/63V
Das ist genau eine von bis zu maximal zwei besonders empfindlichen 
Kondensatoren für Mikrofonie eines Audioverstärkers.

No Y. schrieb:
> schonmal Wima Kondensatoren in Handys / MP3 Player gesehen?
Da wird heute das digitale Signal direkt in ein PWM-Signal umgesetzt. 
Das ist gerade die besonders unempfindliche Realisierung einer 
Audiosignalausgangsstufe im Hinblick auf die Kondensatoren. Wohl Äpfel 
mit Birnen verglichen.

No Y. schrieb:
> Das mit Quatsch und Handy usw. war auf:"Normalerweise
> werden Kerkos nur als Entkoppel-Cs benutzt." bezogen.

Das war und ist mir klar (habe nur das Zitat "eingespart").

Also @Haralds Aussage stimmt nur i. B. a. Klasse II Kerkos.
Nichtsdestotrotz hat er darauf bezogen ja schon recht...

Dieter schrieb:
> das digitale Signal direkt in ein PWM-Signal

Daran hatte ich nicht mehr gedacht (nicht mein Gebiet),
aber das ist korrekt: Da ist keine analoge Zwischenstufe
mehr vor vielen (oder den meisten?) Klasse D Endstufen in
solchen Geräten. Ich denke, das hieß "PFM" oder so, was
in solche Chips rein geht. Oder gibt's einige Varianten?


(Also Vorsicht, @No Y.: So schnell entsteht "Quatsch". ;)

Helmut S. schrieb:
>> Falls es korrekt ausgelegte Koppelkondensatoren sind, sollten sie außer
> Mikrofonie keine Nachteile haben.
>
> Die Mikrofonie-Empfindlichkeit wird auch durch Wahl einer gößeren
> Kapazität nicht besser.

Achnein, wirklich?
Ich habe das nicht behauptet. Ich habe sogar die Mikrofonie eigens als 
Nachteil erwähnt.

Warum dann so eine Antwort? Man rätselt und rätselt.

Ich habe einige Erfahrung mit Klasse-II-Kerkos in Signalpfaden bei 
Audio, und kann sagen, dass es in der Praxis gut funktioniert.
Mikrofonie ist vorhanden, aber so gering, dass sie praktisch keine Rolle 
spielt. Man hört beispielsweise ein sehr schwaches "Knacken", wenn man 
mit dem Griff des Schraubenziehers auf das Gehäuse haut.
Der auf-das-Gehäuse-hau-Vorgang ist aber viel lauter.

Solange das Gerät in normaler Benutzung ist, sollte das keine Rolle 
spielen.

Was Koppelkondensatoren in modernen Audioverstärkern angeht, ein 
Beispiel:
http://ams.issi.com/WW/pdf/IS31AP2005_EB.pdf
Im Signalpfad finden wir einen CC0603KKX7R9BB104, mithin ein 10nF X7R.
Man findet überall X7R im Signalpfad.
Wenn ich auf dieses Board klopfe, höre ich im Lautsprecher nichts.