Для многих радиолюбителей условное графическое изображение конденсатора проецируется на реальные конденсаторы.
Немногие радиолюбители уже знают, что такое ESR, еще меньше знают об ESL.
Совсем немногие радиолюбители, при использовании конденсаторов и их выборе, знают и учитывают реальные модели конденсаторов, такие, как каскадные и лестничные.
А, ведь знание реальных свойств конденсаторов и подбор их под задачу - это успех в исполнении конденсаторами своей функции.
В недавнем моем посте, о ВЧ-операционном усилителе AD826, возник вопрос по поводу применения двух конденсаторов на 1uF и 0.1uF параллельно соединенных.
Казалось бы, какая разница - емкость 1uF или 1.1uF?
Вот тут собака и порылась, а как - давайте разбираться.
Усилитель AD826 обеспечивает полосу до 50 МГц, вот нам и надо фильтровать такие помехи и даже выше, поскольку при усилении несинусоидальных сигналов спектр будет выше 50 МГц.
Однако, ограничимся спектром 0..50 МГц.
Простейшая модель неидеального конденсатора, это последовательно соединенные идеальный конденсатор C, идеальный резистор ESR и идеальная индуктивность ESL.
К примеру, решили мы, недолго думая, взять и поставить антипомеховый конденсатор фирмы KEMET C1206F104J3RAC.
Это стандартный smd-1206 конденсатор, X7R-R, 5%, 25 VDC, 1uF.
Параметры упрощенной модели: С = 874n; ESL = 1.13n; ESR= 14.6m (из spice-модели от КЕМЕТ).
Посмотрим на АЧХ фильтра с использованием этого конденсатора и что мы видим?
Наилучшее подавление (ему соответствует наименьший импеданс) на частоте 4.7 МГц, -36 дБ (~ 100 раз).
Однако, на частоте 50 МГц подавление всего -9 дБ.
Очевидно же, что выбранный нами конденсатор практически неработоспособен как фильтр на частоте 50 МГц.
А еще мы не должны забывать, что помехи по цепи питания имеют спектр от 0 и до 50 МГц.
Что же делать? Так понятно же - использовать конденсаторы разных типов и емкости, соединенные параллельно.
Правило - простое: чем больше емкость, тем ниже частота минимального импеданса (сопротивления).
Цель - обеспечить минимальный суммарный импеданс (максимальное подавление помех) в желаемой полосе частот.
Смотрим на параметры подавления помех с использованием двух конденсаторов: 1uF и 0.1uF. Как видим - уже лучше и на частоте 50 МГц подавление 15 дБ, хотя тоже не айс. А еще остается НЧ-хвост, где тоже подавление желает лучшего. Значит надо ставить еще и третий конденсатор еще большей емкости, к примеру 10 uF (smd-1206 имеют такой номинал)
Присоединяйтесь — мы покажем вам много интересного
Присоединяйтесь к ОК, чтобы подписаться на группу и комментировать публикации.
Нет комментариев