用陶瓷电容器代替运算放​​大器的钽电容器


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我正在尝试使用某些运算放大器来构建同相放大器;THS3491

数据表链接如下。

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ths3491.pdf

在第25页上,有同相配置图。

在此处输入图片说明

在第35页上,有去耦电容器的准则

在此处输入图片说明

它说:“使用较大的钽去耦电容器(其值在6.8uF或以上),对较低的频率有效。”

我在使用钽电容器方面经历了如此糟糕的经历,因此我想避免使用这些电容器。

可以用陶瓷电容器代替钽电容器吗?

在StackExchange上搜索时,我发现了几个存在类似问题的页面。

钽电容器与陶瓷电容器

MLCC与钽:用于去耦,稳压器输入和纹波减小

答案是可以使用陶瓷,但不确定,因为我要处理运算放大器。我搜索了更多;

http://www.dataweek.co.za/news.aspx?pklnewsid=27008

在上述网站中,他们建议使用陶瓷而不是钽,因为陶瓷电容器比钽具有更多优势。

但是,可以用陶瓷电容器代替钽吗?


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对于去耦电容器,是的,只要您能找到相似的尺寸即可(您可能没有,这首先可能是钽的原因)。对于信号路径中的电容器,您需要格外小心,因为大多数陶瓷电介质会遭受压电效应(振动,这样会产生电压,表现为噪声),DC偏置效应(随着电容器两端的DC偏置增加,电容减小),和温度影响。在这种情况下,通常使用C0G / NP0陶瓷,因为它是为数不多的不受这些影响的陶瓷之一。
DKNguyen

C1个μF
TimWescott

OOI和可能的OT,您在使用钽帽方面有什么不好的经历?
James

即使聚合物电解和高C / V MLCC出现,钽仍然占有一席之地。当您处于数百uF且介于陶瓷和(小罐,高性能)电解之间时,通常会节省成本。我们将钽的电压降额为50%,并且这样做之后没有发生任何烟火致盲故障。
Cursorkeys

Answers:


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在大多数电路中,是的。在您的电路中,这会很好。

电容只是电容,而陶瓷MLCC的电容值在过去几十年中已经有了相当大的增长,从而导致了更广泛的适用性(以及持续的生产短缺)。

但是,您必须注意一些仅针对陶瓷的警告:

  • 在某些电路中,电容性ESR是电路的必要组成部分,因此期望最小值,并且陶瓷的ESR极低。在某些情况下,这可能导致不稳定和振荡。开关DC-DC转换器的输入和可以带电连接的长直流电源电缆将是特别值得关注的。

  • MLCC往往具有很强的电压依赖性。在直流偏置下,它们可能会损失其电容值的60%或更多。除了电容损耗之外,这是非线性行为,在某些电路中可能会引起关注。

  • MLCC陶瓷是压电的。任何振动或温度梯度都可能导致噪声注入电路。而且,在某些开关应用中,您实际上会听到电容器中的嗡嗡声,这可能会导致机械故障。


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压电性能的最重要方面之一是可听噪声,如果大盖的工作频率在可听范围内,则可能会产生很大的干扰。
德米特里·格里戈里耶夫

谢谢,我将检查ESR,看看它是否在合理范围内。
user65452 '19

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是的,从运算放大器的角度来看还可以。请注意电容器的电压系数,可能需要10uF或20uF的标称电容,才能在15V偏置电压下获得6.8uF(它们具有较大的电压系数)。(顺便说一句,这有点像GHz范围CFA的野兽,因此较小的陶瓷电容器(100nF + 100pF)在此特定应用中确实很重要,请参见Peter Smith关于使用反向几何电容以降低电容的评论-它们具有沿着芯片的长边连接端子,从而减少了寄生串联阻抗)。

例如,是一个25V 10uF 1210电容器,在15V偏压下通常下降约-35%。较小的电容器可能会更糟。

从系统的角度来看,让许多ESR极低的电容器旁路电源会导致电源调节的稳定性问题。如果是实验室电源或7815/7915线性稳压器,那将不是问题(至少对于7815),但是对于LDO线性稳压器或负稳压器,可能会引起问题。


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浏览此处,注意额定电容,额定电压和封装,以了解事物的影响方式(是的,封装会通过DC偏置影响电容降):ds.murata.co.jp/simsurfing/mlcc.html?lcid= zh-cn
DKNguyen

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OP可能希望将反向几何器件用于高频去耦器,以帮助最小化电感。(也许是0306或0508)
彼得·史密斯
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