Почему существуют конденсаторы емкостью 1 пФ?

45

Какие виды применения инженеры находят для конденсаторов с номиналом 1 пФ или с более низким значением?

Это значение, которое можно получить, если два куска провода находятся рядом друг с другом или две дорожки.

capacitor

7

И вы бы предпочли полагаться на конденсатор для обеспечения этого значения или на неизвестные диэлектрические свойства в отношении ваших печатных плат, или на точность чьей-либо ручной пайки двух кусков провода близко друг к другу?

— PlasmaHH

5

Как ... Любой? RF (ищите схемы вокруг). Цифровые (схемы кварцевых генераторов). На самом деле, это выглядит просто маленьким.

— Евгений Ш.

6

На высоких частотах (сотни МГц или выше) часто используются небольшие значения пикофарад при фильтрации и формировании сигнала. Иногда они построены из медной геометрии на самой печатной плате, а не с использованием дискретных конденсаторов.

— Wossname

9

@Wossname: Как правило, в высокопрочных / высокоточных микроволновых схемах, где цена не является проблемой, и у вас есть точный контроль над материалом печатной платы, толщиной меди и золотого покрытия. Но также вы смешиваете реальные конденсаторы с фильтрами распределенных элементов.

— PlasmaHH

4

@PlasmaHH, звучит как Ответ мне :)

— Wossname

76

Самый маленький конденсатор, который я использовал недавно, в фильтре в приемнике 6 ГГц, был 0,5 пФ. Там также было около 2 нГн индукторов, и вы можете утверждать, что они могут быть сделаны с несколькими миллиметрами дорожки. Однако оба были меньше, чем эквивалентный способ их реализации в меди.

Возможно, более важным, чем размер, является то, что они были дискретными компонентами. Когда я хотел изменить конденсатор с 0,4 пФ до 0,5 пФ, чтобы перенастроить фильтр, мне не нужно было повторно дышать; Я только что изменил список материалов.

— Neil_UK
источник

Кроме того, приведет ли использование трека вместо изготовленного компонента к получению менее согласованного продукта? Скажем, например, от партии к партии, фактические характеристики производства плат могут измениться, или даже если вы решите сменить производителей плат, я представляю.

— MDMoore313

10

@ BigHomie На этих частотах вы не можете сменить поставщика платы без повторного вращения. Вы можете даже включить тестовый трек на панели для предварительного тестирования.

— Шон Хулихейн

@Neil_UK Не могли бы вы уточнить конкретные конструктивные причины, по которым вам нужны такие значения емкости, а также что потребовало вашего изменения с 0,4 пФ до 0,5 пФ? Я тоже не уверен, что может побудить к таким маленьким значениям, и наименьшие значения, которые я использовал, - это 22 пФ на кристалле кварца, просто потому, что это то, что, как говорится в техническом описании кристалла, используется.

— Эрик

Вероятно, фильтр нижних частот для удовлетворения теоремы Шеннона для АЦП?

— Майкл

4

Я не вижу, чтобы кто-то явно указывал, что вы ВСЕГДА используете PCB (и остальную среду) в качестве конденсатора - это не «то или иное», это «то или иное (то и это)». Вы можете указать ограничение 0,5 пФ, но схема будет видеть> 0,5 пФ из-за всех паразитических факторов, поэтому @SeanHoulihane указывает, что смена поставщиков плат может потребоваться в качестве вращения платы. Не всегда, однако - вы можете изменить значения компонента (на @Neil_UK) или просто повезти.

— Фред Гамильтон

20

Я использую конденсатор емкостью 0,8 пФ в транзисторном усилителе фотодиодов (TIA) через резистор обратной связи, чтобы уменьшить усиление шума операционного усилителя, и я использовал селектор на тестовых конденсаторах от 0,5 пФ и выше, чтобы централизовать VCO на основе колпиттов на 400 МГц.

Я также использовал конденсатор 1 пФ в квадратурном FM-детекторе для управления баком, чтобы получить высокое значение Q и необходимый сдвиг фазы на 90 градусов.

— Энди ака
источник

10

Вы также найдете их в схемах согласования антенн RFID- считывателя.

Здесь хорошее согласование импеданса между передатчиком и антенной имеет важное значение для хорошей работы, и вы обычно будете выполнять точную настройку с конденсаторами.

Несоответствие в 1 пФ может легко составить 20% выходной мощности и, следовательно, разницу в расстоянии считывания.

Вы не используете конденсаторы емкостью 1 пФ или меньше. Они обычно используются параллельно с большим конденсатором. Поэтому, если ваша схема требует где-то конденсатора 19 пФ, вы будете использовать 18 пФ и 1 пФ параллельно.

Почему бы не использовать 10 пФ и 9,1 пФ параллельно, вы можете спросить: причина в том, что трудно найти конденсаторы с допуском 1% ниже 10 пФ. Малые значения имеют абсолютный допуск - скажем, - +/- 0,3 пФ.

Вы получите лучшую общую точность, если будете использовать прецизионную деталь 18 пФ параллельно с не очень хорошим колпачком в 1 пФ.

— Nils
источник

8

Я иногда использую маленькие заглавные буквы, чтобы помочь соответствовать емкости в фильтрах. Что-то вроде фильтра переменных состояния в диапазоне 100 кГц (не часто 1 пФ, но 2,2 или 3,3 не редкость).

— Джордж Херольд
источник

7

В дополнение к ответам всех остальных, дискретные конденсаторы, как правило, имеют меньшие потери, чем встроенные решения. В случае C0G или надлежащего микроволнового диэлектрика, дискретный конденсатор может иметь на несколько порядков меньшие потери, чем стандартный материал печатной платы, такой как FR4. Меньше потерь означает, что ваши фильтры имеют меньшее затухание и имеют более высокое значение Q, что помогает блокировать нежелательные частоты или делать более стабильные ФАПЧ и т. Д.

— Сэм
источник