Kondensator Leakage Selektion

Oliver F. #3223226
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Hallo,

kann ich mit der angehängten Schaltung Kondensatoren auf low Leakage 
Current selektieren und auf was kommt es bei der Auswahl des Op Amps an. 
Kann ich, da mein DVM µV nur in der letzten Stelle anzeigt noch eine 
Verstärkerstufe nachschalten (x10)?

Vielen Dank.

Gruß

Oliver
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Jan Gast #3223677
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Hallo Oliver,

Bob Pease hat da mal was interessantes geschrieben über das Thema.
Schau mal hier.

http://electronicdesign.com/analog/whats-all-capacitor-leakage-stuff-anyhow

Er nimmt den OP LM662 als Transimpedanz-Verstärker und bestimmt über 
Tage den Spannungsabfall am Kondensators.


Hier noch ein paar andere Grundlagen dazu.

http://jeelabs.org/2012/04/07/trying-to-measure-capacitor-leakage/

http://www.scientific-devices.com.au/pdfs/WeTransfer-NZvJB6Cw/Sensitive%20&%20Semiconductor/Capacitor%20Leakage%20Measurement%20using%20Keithley%20Model%206517A.pdf

Gruß
Jan
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Oliver F. #3224215
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Hallo,

in der App Note 124 von Linear
"775 Nanovolt Noise Measurement for A Low Noise Voltage Reference"
APPENDIX B
AN124-7

wurder folgende Vorgehensweise beschrieben:

<< ...The capacitor’s dielectric absorption requires a 24-hour
charge time to insure meaningful measurement. Capacitor
leakage is determined by following the 5-step procedure
given in the figure. Yield to required 5-nanoampere leakage
exceeds 90%. ...>>

Auch hier kommt ein 1K Widerstand zum Einsatz.

Das mit dem Transimpedanzverstärker schau ich mir heute abend mal in 
Ruhe an.

Gruß
Oliver
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Anja Gast #3224683
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Oliver F. schrieb:
> Auch hier kommt ein 1K Widerstand zum Einsatz.

Warum so kompliziert?
Ich messe normalerweise nur den Spannungsabfall an einem Widerstand.
Wenn der Kondensator 24h vorbehandelt ist kann man den 1K Widerstand 
ruhig gegen einen 10K oder 100K Widerstand tauschen. Notfalls misst man 
mit den 10 Meg-Ohm des Meßgerätes im 200mV-Bereich. (20nA Vollauschlag).

Das ganze ist sowieso nicht so genau. Geringe Temperaturänderungen haben 
große Leckstromänderungen zur Folge.

Gruß Anja
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Jan Gast #3224894
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Hallo Oliver,

Oliver F. schrieb:
> ist dies ein besserer Ansatz?
>
> Wobei der Wert des Widerstands erheblich größer sein muss oder?

gute Idee mit dem Strom-Spannungs-Wandler.
Der R-Wert sollten aber wirklich größer sein. Wenn die Ströme kleiner 
bzw. die Widerstände zu groß werden dann ein T-Netzwerk im 
Rückkoppelzweig (-> Spannungsteiler). Ich hab das mal mit dem LMC662 
aufgebaut und bin bis 1pA Messbereich gekommen. Allerdings alles im 
fliegenden Aufbau auf Teflonstützen in einer Kupferblech-Kiste. (Nicht 
in DER Keksdose...)
Ob man den Aufwand für eine Elko-Leckstrommessung treiben muß glaub ich 
nicht, weil dort doch noch µA fließen. Wie Anja schon schrieb ist das 
doch nur eine grobe Messung.

Gruß
Jan
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Oliver F. #3226926
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Michael_ schrieb:
> Wozu braucht man sowas?

Hallo,

Auch wenn vielleicht ein Sturm der Entrüstung losbricht versuche ich als 
Hobby Bastler hier eine einfache und hoffentlich richtige Erklärung.


Ein Kondensator hat neben seiner Kapazität und seinem Serienwiderstand 
auch einem Parallelwiderstand (Isolationswiderstand).

Durch diesen Parallelwiderstand fließt bei angelegter Gleichspannung ein 
Reststrom (DC Leakage Current).
Baut man jetzt eine Verstärker mit hoher Verstärkung(10000 fach) und 
möchte zum Beispiel das Rauschen einer Spannungsquelle messen muss man 
diese mittels AC-Kopplung anschalten.
Bei der AC Kopplung wird der Gleichspannungsanteil durch einen 
Serienkondensator unterdrückt.
Wenn der zu messende Frequenzbereich von 0.1 Hz bis 10 Hz geht braucht 
man hier einen recht großen Kondenstor (ca. 2000µF). Ein Elko hat hier 
zb. einen Reststrom von ca. 30µA (Beispiel: Kondensator Panasonic FC
DC Leakage Current I < 0.01 CV or 3 (μA) After 2 minutes (Whichever is 
greater)

Hat der Koppelkondensator nun einen kleinen Parallelwiderstand, dies 
entspricht einem hohen Restrom, erzeugt dieser in der Verstärkungsstufe 
einen Offsetstrom. (Der Kondensator unterdrückt den 
Gleichspannungsanteil "nicht so gut"). Die Folge ist ein verfälschtes 
Messergebnis.

Als Beispiel hier die Linear AP Notes 83 und 124.

Ich hoffe ich habe es einigermaßen gut und richtig erklärt.

Habe noch keine dieser Verstärker aufgebaut da ich mit meinem Wissen und 
Equipment meilenweit davon entfernt bin.
Lese aber gerne die Linear App Notes und baue sie in LTSpice nach.

Gruß

Oliver
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Oliver F. #3226950
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Anja schrieb:
> Oliver F. schrieb:
>> und baue sie in LTSpice nach.
>
> Da brauchst Du nicht zu selektieren. (Einfach am Parameter drehen).
>
> Gruß Anja

Manche Schaltungen baue ich auch real auf aber AN83 dauert noch.

Baue gerade ein linear Netzteil 0-20V 2A und möchte dies im Anschluss 
Vermessen und mit einem noch zu kaufenden Netzteil im niedrigen 
Preissegment vergleichen.

Gruß Oliver
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