Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Tantal Polymer Kondenatoren


von Klaus R. (klara)


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Hallo,
ich suche nach Tantal Polymer Kondensatoren mit einer Resonanzfrequenz 
über 1 MHz. Ich möchte in einem Filter einen Kondensator mit ca. 3 MHz 
Resonanz einsetzen. Kerkos scheiden hier leider wegen Mirofonie aus.
Bei Anbietern wie Würth oder Kemet ist bei über 1 MHz nichts mehr 
zufinden.
mfg Klaus

von H. H. (hhinz)


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Kapazität und Spannungsfestigkeit?

von Lothar (Firma: HZB) (analog_art)


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Der Kondensator soll diese Resoanzfrequenz haben oder das Filter?

Ein Schaltplan ist IMMER hilfreich - bitte unbedingt einstellen!
Zumindest den jetzigen Stand der Gedanken. Auch mit Quelle und Last und 
deren Impedanzen.

Und wie kommst Du darauf, das es ein Tantal Polymer sein muss?
(Gepoltes Bauteil)

Wie wäre es mit ungepolten Folienkondensatoren?

von Mark S. (voltwide)


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Klaus R. schrieb:
> Kerkos scheiden hier leider wegen Mirofonie aus.
Du meinst MLCCs. Kerkos mit NPO/COG Dielektrikum können kaum gemeint 
sein.
Ansonsten haben alle Kondensatoren eine gewisse bauartbedingfte 
Eigeninduktivität, die die Eigenresonanz bestimmen. Und diese fällt dann 
natürgemäß zu höheren Kapazitätswerten.
Also mal Butter bei de Fische: Welcher Kapazitätswert soll es denn 
werden?

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7982710 wurde vom Autor gelöscht.
von Klaus R. (klara)


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Lothar schrieb:
> Ein Schaltplan ist IMMER hilfreich - bitte unbedingt einstellen!

Für einen FPGA gibt es eine Empfehlung für die Siebung der
Hauptversorgung mit 0,95V und 1A: 1x330µF 4x4,7µF 8x470µF.
Ich habe da mal Kerkos mit 6,3V ausgesucht. Ich simuliere mit 1 Ohm
Quellenwiderstand und 1 Ohm Lastwiderstand.

Auf den 1 Ohm Lastwiderstand komme ich gemäß 0,95V/1A. Aber beide
Widerstände müssen ja nicht exakt der Realität entsprechen. Ich will ja
nur einen Referenzverlauf zum Vergleich haben.

Eigentlich hat mich die Empfehlung etwas verwundert. Der FPGA arbeitet
mit bis zu 200 MHz bis 300 MHz. Der Referenz - Frequenzgang von OUT1 ist
in Farbe Grün dargestellt. Die Kerkos mit 470 nF und 14 KHz Resonanz
sind nicht in der Lage den Frequenzbereich von 100 MHz bis 1 GHz
genügend zu dämpfen.

Ich bin letztlich zum Schluss gekommen, daß der Entwickler
offensichtlich nur die Anforderungen des FPGA im Sinne hatte. Und der
Rest ist wohl eher Sache des Anwenders.

Könnt ihr mir da zustimmen?

Für mich gibt es die Vorgabe, daß Kerkos erst <= 1 µF zu verwenden sind.
Es muß unbedingt Mikrofonie vermieden werden. Leider gibt es dazu keine
konkreten Messwerte. Aber so ist es eben.

Das Filter ist ja recht niederohmig. Tantal Kondensatoren kommen erst
gar nicht infrage. Dessen Impedanz bei Resonanz kommt nicht unter 100
mOhm.
Aber es gibt ja Aluminium-Polymer-Kondensatoren. Der Begriff
Tantal-Polymer taucht auch manchmal auf.

Würth stellt unter RedExpert eine wirklich gute Auswahlmöglichkeit zur
Verfügung. Kemet und Murata liefern auch Diagramme, aber der Vergleich
ist dort umständlicher und nicht so elegant.

Na gut, Ich mußte feststellen, die Polymer Kondensatoren haben
bestenfalls Resonanzen bis 1 MHz. Wenn ich dann mit 1 µF Kerkos anfange,
habe ich ein großen Dämpfungseinbruch im Bereich von 2 MHz bis 5 MHz.
Die niedrigste 1 µF Resonanz liegt erst um die 8 MHz. Und dann ist noch
die Bandbreite der Filterwirkung schmaler als bei etwas höheren
Resonanzen.

Dabei wäre, wie im Referenzfilter, ein 4,7 µF Kerko mit 3,5 MHz Resonanz
schon optimal. Ich habe mal alternativ ein 2,2 µF mit 3,9 MHz Resonanz
gewählt. Das sieht eigentlich schon gut aus.

Die Frage ist, gibt es Kondensatoren mit Resonanzfrequenzen im Bereich
von 3 MHz bis 4 MHz ohne Mikrofonie? Folienkondensatoren scheiden
natürlich wegen der Größe aus. Es steht eben nicht viel Platz zur
Verfügung.

Noch ein Zusatz, der Dämpfungsverlauf von OUT2 in Farbe Rot ist nur eine
vorläufige Studie. Das geht natürlich besser.
mfg Klaus

von Wastl (hartundweichware)


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Mikrofonie am FPGA .....

...... die Goldohren lassen grüssen.

Gibt's eigentlich ein Pendant zu "Goldohren" in der Elektronik?

von H. H. (hhinz)


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Klaus R. schrieb:
> Für mich gibt es die Vorgabe, daß Kerkos erst <= 1 µF zu verwenden sind.
> Es muß unbedingt Mikrofonie vermieden werden. Leider gibt es dazu keine
> konkreten Messwerte. Aber so ist es eben.

Also sinnlos.

von Klaus R. (klara)


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H. H. schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> Für mich gibt es die Vorgabe, daß Kerkos erst <= 1 µF zu verwenden sind.
>> Es muß unbedingt Mikrofonie vermieden werden. Leider gibt es dazu keine
>> konkreten Messwerte. Aber so ist es eben.
>
> Also sinnlos.

Du meinst, die Vorgabe wäre sinnlos?

Es ist aber voreiniger Zeit passiert das Kerkos im Ultraschallbereich 
gestört haben. Man hatte damals Kerkos gewechselt ohne die Ursache näher 
zu untersuchen. Man braucht ja nur einen Frequenzgenerator und einen 
kleinen Verstärker um das messtechnisch zu prüfen. Für mich was das 
damals nur eine Nebensache die mich nicht betraf.

Aber jetzt spielt das doch für mich sogar eine wichtige Rolle.
Und ich denke, selbst Du kennst keine Alternativen.
mfg Klaus

von Wastl (hartundweichware)


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Klaus R. schrieb:
> Es ist aber voreiniger Zeit passiert das Kerkos im Ultraschallbereich
> gestört haben.

Nach meinem Wissensstand ist Mikrophonie eine Bauteile-Eigenschaft
sich durch mechanische Einwirkung (Schwingungen, Verformung) in
den elektrischen Eigenschaften zu verändern. Wer's mir nicht
glaubt kann ja auch bei Wiki mal 'reinschauen.

Klaus R. schrieb:
> Es muß unbedingt Mikrofonie vermieden werden.

Offensichtlich hast du "Mikrophonie" noch nicht richtig verstanden
und bist voll auf dem Holzweg. Das sieht man auch an deinen
Betrachtungen zu Resonanzen und Filtern.

OMG. SCNR.

von Mani W. (e-doc)


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Wastl schrieb:
> Gibt's eigentlich ein Pendant zu "Goldohren" in der Elektronik?

Widerstandslose?

von Klaus R. (klara)


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Wastl schrieb:
> Offensichtlich hast du "Mikrophonie" noch nicht richtig verstanden
> und bist voll auf dem Holzweg. Das sieht man auch an deinen
> Betrachtungen zu Resonanzen und Filtern.

Ich habe doch nur beschrieben was man beobachtet hat. Die akustischen 
Störungen wurden per Mikrofon erkannt und störten das Nutzsignal. Was 
soll man da falsch verstehen?

An Hand der Resonanzfrequenzen der einzelnen Kondensatoren kann man die 
Aufteilung für eine benötigte Bandbreite des Filters gut einschätzen. 
Diagramme der Kondensatoren zeigen einem noch dabei welche Bandbreite 
jeder einelner Kondensator abdecken könnte. Das genügt um mit LTspice 
zügig zum Ziel zukommen. Wie machst Du denn das?
mfg Klaus

: Bearbeitet durch User
von Wastl (hartundweichware)


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Klaus R. schrieb:
> Ich habe doch nur beschrieben was man beobachtet hat. Die akustischen
> Störungen würden per Mikrofon erkannt und störten das Nutzsignal. Was
> soll man da falsch verstehen?

Damit bestätigst du gerade dass du Mikrophonie nicht verstanden
hast. Auch wenn das Wort "Mikrophon" da drin steckt hat das
Problem nichts mit einem Mikrophon zu tun. Dein Problem oder
was auch immer dahinter steckt ist der Kategorie EMV zuzuordnen.
Das FPGA sendet über die Versorgungsleitungen Störspannungen aus
die durch ein Mikrophon "aufgefangen" werden.

: Bearbeitet durch User
von Klaus R. (klara)


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Wastl schrieb:
> Das FPGA sendet über die Versorgungsleitungen Störspannungen aus
> die durch ein Mikrophon "aufgefangen" werden.

Der Sender dieser akustischen Signale waren eindeutig keramische 
Kondensatoren. Es waren auch keine Kondensatoren der Siebung für ein 
FPGA. Nur man hat deswegen die Vorgabe gemacht, nur noch gewisse Typen 
zu verwenden. Man hat leider die Umstände selber nicht genauer 
untersucht. Die Zeit ist in der Entwicklung meistens knapp.

Ich möchte jetzt nur wissen ob es gewisse Alternativen zu Kerkos gibt, 
die ich eigentlich für mein Filter unbedingt benötige.

Nach meinem Wissen gibt es keine Alternative da auch der Platz 
beschränkt ist. Aber hier gibt es ja einige Experten die mehr wissen 
könnten.
mfg Klaus

von Wastl (hartundweichware)


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Klaus R. schrieb:
> Der Sender dieser akustischen Signale waren eindeutig keramische
> Kondensatoren.

Deswegen ist es trotzdem keine Mikrophonie.

Klaus R. schrieb:
> Es waren auch keine Kondensatoren der Siebung für ein FPGA.

Wie wär's denn mit Geräuschen von Kondensatoren oder
Induktivitäten bei einem Schaltregler? Werden gerne zur
Versorgung von FPGAs verwendet.

von Andreas M. (amesser)


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Wastl schrieb:
> Deswegen ist es trotzdem keine Mikrophonie.

Doch, genau so wird das bezeichnet. MLCC können ganz ähnlich wie Piezo 
Schall sowohl empfangen und noch viel besser aussenden. Das was manche 
als Spulenfiepen bei Schaltreglern bezeichnen sind meist gar nicht die 
Spulen sondern die Kondensatoren.

Klaus R. schrieb:
> Ich möchte jetzt nur wissen ob es gewisse Alternativen zu Kerkos gibt,
> die ich eigentlich für mein Filter unbedingt benötige.

Ich denke nicht, das Du von den FPGA Abblockkondensatoren da solche 
Probleme bekommst. Die takten doch viel höher als Ultraschall. Ansonsten 
gäbe es noch Reverse Geometry MLCC sowie noch speziellere welche mehrere 
Kontaktflächen über Kreuz haben die Induktivität noch weiter zu senken. 
Schau Dir z.b mal die Murata LLL, LLF, LLA oder NFM an um eine Idee zu 
bekommen. Gibts natürlich auch von anderen Herstellern.

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