Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kondensator vor ADC? Welcher, wenn nicht Tantal?


von Michi (Gast)


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Hallo Forum,

ich möchte gern ein Board verkleinern (von SMD/THT in SMD umbauen).
Auf diesem Board befindete sich unter anderem ein ADC (AD LTC1298), 
welcher an VCC einen 1uF Tantal-C hat, so wie es auch im DaBla empfohlen 
wird.

Wenn ich nun keinen Tantal-C einsetzen möchte, sondern einen anderen 
Chip, was kann man denn da sinnvollerweise einsetzen?
Die Panasonic Polymer-Alu Chip-Kondensatoren scheint gibt es erst ab 
einr Kapazität von 10uF.

https://na.industrial.panasonic.com/products/capacitors/polymer-capacitors/sp-cap-polymer-aluminum


Die POSCAP (Tantal-Polymer) ab 3.9uF

https://na.industrial.panasonic.com/products/capacitors/polymer-capacitors/poscap-tantalum-polymer

...aber auch wieder Tantal (oder nicht?).

Was gäbe denn sonst noch für Alternativen?

Einen einfachen X7R MLCC kann man vermutlich nicht einsetzen, oder?

Würde mich über Ratschläge sehr freuen.

Vielen Dank

von W.S. (Gast)


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Michi schrieb:
> Auf diesem Board befindete sich unter anderem ein ADC (AD LTC1298),
> welcher an VCC einen 1uF Tantal-C hat, so wie es auch im DaBla empfohlen
> wird.

Na du kannst Probleme haben....

Ich würde dort ganz einfach nen 10µ/10 in 0805 nehmen, weil ich grad 
davon noch ne Rolle habe. Ansonsten gibt es 1µ seit geraumer Zeit in 
0603 oder heutzutagen noch kleiner.

W.S.

von Michi (Gast)


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Hi W.S.,

danke schonmal.
Also, die Frage bezog sich eher auf die Technologie.
1uF Chip Tantal gibt es natürlich zuhauf.

Aber wenn man Tantal vermeiden will, und stattdessen Polymer-Alu 
einsetzen möchte, wird es schon dünn bei 1uF.

Ich weiß aber eben auch nicht, wie wichtig es ist, dass es sich wirklich 
um einen 1uF handelt. Darf er ohne weiteres auch größer sein?

LG, Michi

von Frank K. (fchk)


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Michi schrieb:

> ich möchte gern ein Board verkleinern (von SMD/THT in SMD umbauen).
> Auf diesem Board befindete sich unter anderem ein ADC (AD LTC1298),
> welcher an VCC einen 1uF Tantal-C hat, so wie es auch im DaBla empfohlen
> wird.

Nicht ganz:
"The VCC pin should be bypassed to the ground plane with a 10μF tantalum 
capacitor with leads as short as possible. If the power supply is clean, 
the LTC1286/LTC1298 can also operate with smaller 1μF or less surface 
mount or ceramic bypass capacitors." (Seite 15 des Datenblatts)

Da Du 1uF genommen hast, stufst Du Dein Power Supply wohl als clean ein. 
Und da steht dann auch ganz klar, dass Du auch keramische Kondensatoren 
nehmen kannst. Wegen des Kapazitätsverlustes bei steigenden Spannungen 
solltest Du kann aber einen Kondensator wählen, dessen Nennspannung 
mindestens 3 mal höher als die Betriebsaspannung ist. D.h. bei Vcc=5V 
ist ein 1uF 16V Kondensator zu wählen. Der Faktor 3 ist dabei mein 
Daumenfaktor (pi mal ...), wo dann von der Nennkapazität noch mindestens 
70..80% übrig ist. 1uF/16V/X7R gibts in 0603, das sollte also nicht das 
Problem sein.

fchk

von hinz (Gast)


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Michi schrieb:
> LTC1298),
> welcher an VCC einen 1uF Tantal-C hat, so wie es auch im DaBla empfohlen

Im Datenblatt steht das hier:


The VCC pin should be bypassed to the ground plane with
a 10µF tantalum capacitor with leads as short as possible.
If the power supply is clean, the LTC1286/LTC1298 can
also operate with smaller 1µF or less surface mount or
ceramic bypass capacitors.

von Michi (Gast)


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Oh - da hab ich mich aber mal gewaltig vertan.
Um ehrlich zu sein, finde ich die Stelle jetzt nicht mal mehr wieder...

Vermutlich bin ich beim Durchscrollen irgendwie im falschen Browsertab 
gelandet. Kann ich mir jetzt auch nicht erklären.

sorry Leute und Danke für den Zaunpfahl.


peinlich

von Harlekin (Gast)


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Vergleich der Frequenzabhängigkeit verschiedener Technologien.
https://de.wikipedia.org/wiki/Tantal-Elektrolytkondensator#/media/File:Polymer-Z-ESR-Elko-Kurven.jpg

Die Frequenzabhängigkeit ist mit ein Grund für die Wahl der Kapazität.
https://de.wikipedia.org/wiki/Keramikkondensator#/media/File:MLCC-Imp-versus-Freqenz.svg

Im Datenblatt gibt es auch 4.7uF als Stützkondensatoren. 
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/128698fs.pdf

von Raph (Gast)


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hinz schrieb:
> The VCC pin should be bypassed to the ground plane with
> a 10µF tantalum capacitor with leads as short as possible.
> If the power supply is clean, the LTC1286/LTC1298 can
> also operate with smaller 1µF or less surface mount or
> ceramic bypass capacitors.

Den Grund warum das so im DaBla steht würde mich auch interessieren!

von MiWi (Gast)


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Michi schrieb:
> LTC1298

Raph schrieb:
> hinz schrieb:
>> The VCC pin should be bypassed to the ground plane with
>> a 10µF tantalum capacitor with leads as short as possible.
>> If the power supply is clean, the LTC1286/LTC1298 can
>> also operate with smaller 1µF or less surface mount or
>> ceramic bypass capacitors.
>
> Den Grund warum das so im DaBla steht würde mich auch interessieren!

Weil wie jeder Digitalkrempel - und sei er noch so CMOS - Schaltströme 
verursacht, die schleunigst ausgebügelt werden müssen.

Und nun die Langfassung:

Den Chip gibt es seit gefühlten 30 Jahren (sieht man im Datenblatt, da 
ist noch 8051-Democode dabei).

Damals war Bauform 0805 Standard, hockapazitive Kerkos  mit 1u/0603 10V 
(wobei die 1u nur  bei 0V gültig sind!) feuchte Träume von 
Elektronikentwicklern und Tantals waren noch nicht so unnötig wie heute.

Die Technik hat sich verändert, die Datenblätter werden inzwischen nicht 
mehr auf Papier sondern als pdf in die Welt entlassen - doch inhaltlich 
hat sich nix geändert.....

iaW: manchmal soll man schon das eigene Hirn einschalten und verstehen, 
was da steht, nicht nur nacbeten (Dafür sind andere KReise zuständig), 
vor allem wenn man Entwickler beim Schrumpfen einer THT-Schaltung ist.

@ TO: Wenn Du schon beim Verkleinern mit so einer Frage hier aufschlägst 
- stell das Layout hier zur Diskussion bevor Du es in die Produktion 
schickst, denn - ohne Dir zu Nahe treten zu wollen - da scheint bei Dir 
noch einiges an Basics zu fehlen, die sich vermutlich auch im Layout 
bemerkbar machen werden. Neumodisch nennt sich das dann 
"Designreview"...

von Harald W. (wilhelms)


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Michi schrieb:

> Aber wenn man Tantal vermeiden will,

Tantals sollte man vermeiden, wenn diese direkt parallel
an einer niederohmigen Spannungsquelle liegen. Das ist
aber bei Dir wohl nicht der Fall, sodas Tantals bei Dir
wohl keine Probleme machen.

von G. H. (schufti)


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und auch beachten, dass bei so mancher Technologie die Kapazität auch 
Spannungsabhängig ist!

von Wolfgang (Gast)


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Frank K. schrieb:
> Wegen des Kapazitätsverlustes bei steigenden Spannungen
> solltest Du kann aber einen Kondensator wählen, dessen Nennspannung
> mindestens 3 mal höher als die Betriebsaspannung ist.

So dramatisch ist das mit der Spannungsabhängigkeit nun auch wieder 
nicht. Es wird an der Stelle wohl kaum auf irgendwelche 20% Abweichung 
vom Nennwert ankommen.

von MiWi (Gast)


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Michi schrieb:

> Aber wenn man Tantal vermeiden will,

das soll man sowieso, denn das Rohmaterial ist ja nicht ohne - und heute 
braucht man keine Tantals mehr. Zumindest sind mir in den letzten 10 
Jahren keine Fälle mehr untergekommen in denen  - aus welchen Gründen 
auch immer - Tantal alternativlos war.

von MiWi (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Frank K. schrieb:
>> Wegen des Kapazitätsverlustes bei steigenden Spannungen
>> solltest Du kann aber einen Kondensator wählen, dessen Nennspannung
>> mindestens 3 mal höher als die Betriebsaspannung ist.
>
> So dramatisch ist das mit der Spannungsabhängigkeit nun auch wieder
> nicht. Es wird an der Stelle wohl kaum auf irgendwelche 20% Abweichung
> vom Nennwert ankommen.

ich denke Du bringst da was Durcheinander, denn mit 20% Abweichung hat 
das nix zu tun was Frank beschreibt..

Da gehts runter bis auf 15% vom Nennwert. Siehe als drastisches Beispiel 
dazu zB. das Datenblatt zum GRM219R61A226MEA0 von Murata.

und dann nimmst Du GRM32ER61H106KA12 und vergleichst die Kapazität bei 
zB. 8V, bei denen beide Kerkos noch in der Spannungsgrenze sind.

von W.S. (Gast)


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Michi schrieb:
> Also, die Frage bezog sich eher auf die Technologie.
> 1uF Chip Tantal gibt es natürlich zuhauf.

Hab ich denn von Tantal geschrieben? Nö.
Ich hab schon vor Jahren Tantal komplett aus der Firma verbannt und 
durch Keramik ersetzt.

Also: Vor einigen Jahren war das so, daß man 10µ/10 in Keramik in 0805 
als das Billigste gekriegt hat. Wenn ich mich recht erinnere, dann waren 
die so etwa 8€ pro Rolle à (2000er oder 5000er, habs vergessen).

Mittlerweile ist eher 0603 en vogue, da gibt's auch schon 10µ und 1µ 
schon lange. In Keramik.

W.S.

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