Перейти к содержанию
    

Керамические конденсаторы.

Для розвязки от постоянки нужен конденсатор :) , с нагрузочным резистором он образует ФВЧ. Расчитал что для требуемой минимальной частоты в 1Гц достаточно конденсатора на 4,7мкФ, (нужно затухание менее 0,5дБ, Rвх=100к).

На графиках зависимости емкости от напряжения приводится значение постоянного напряжения, но что тогда будет с емкостью если к кондесатору приложить переменное напряжение, например для карамики Y5V?

Будет ли емкость "модулироватся" напряжением?

И как эту зависимость внести в программу моделирования, например micro-cap?

Спасибо!

post-16689-1175789303_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

ИМХО X5R предназначался для высокочастотных конверторов а его нелинейная емкость конечно же будет привносить гармонические искажения.

Честно говоря модели не писал , но наверняка можно с сайта посмотреть или же по графику как то написать модель Х5R для микрокап если эта программа поддерживает .

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

"Отметим, что величина любого пассивного компонента (сопротивление резистора, емкость конденсатора, индуктивность катушки) может определяться как любая функция узловых напряжений схемы, токов ветвей, времени и температуры, что выгодно отличает программу MicroCap от PSPICE" - из описания MicroCAP.

 

 

Судя по этому описанию, нелинейная емкость задается просто - величина емкости умножается на функцию зависимости емкости от напряжения. Если есть аналитическая зависимость - то все очевидно. Если зависимоасть задана кривой - то, скорее всего, надо затать табличный источник (по точкам графика) y=f(Vc), а потом при занании емкости прописать, что ее велисчина равна выходному напряжению источника C=y или C=Co*y. По идее, должно работать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для розвязки от постоянки нужен конденсатор :) , с нагрузочным резистором он образует ФВЧ. Расчитал что для требуемой минимальной частоты в 1Гц достаточно конденсатора на 4,7мкФ, (нужно затухание менее 0,5дБ, Rвх=100к).

На графиках зависимости емкости от напряжения приводится значение постоянного напряжения, но что тогда будет с емкостью если к кондесатору приложить переменное напряжение, например для карамики Y5V?

Будет ли емкость "модулироватся" напряжением?

И как эту зависимость внести в программу моделирования, например micro-cap?

Спасибо!

post-16689-1175789303_thumb.jpg

 

Если говорить о Y5V, то она намного хуже чем X7R по зависимости от напряжения и по тепмпературному диапазону, а возможные значения емкостей в конкретном корпусе не намного больше. Саму емкость надо брать с запасом, тогда таких проблем не будет. Емкость в любом случае будет модулироваться напряжением, тем более таким низкочастотным.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Нет, существенной модуляции емкости происходить не будет. Этот график справедлив для постоянной составляющей - Вам надо посмотреть уровень постоянной составляющей, от которой собрались "отвязываться" и учесть соответствующее уменьшение емкости. Что касается переменной составляющей - предлагаю посчитать:

Конденсатор и резистор образуют делитель. Для емкости 4,7 мкФ на 1 Гц Zc = 34 кОм. При нагрузке 100 кОм на конденсаторе падает 1/4 переменного сигнала. Для изменения емкости на 5% (считаем это несущественно) для X5R надо приложить не меньше 4 Вольт, т.е. полный переменный сигнал должен быть 16 Вольт.

А если к этим 16 Вольтам добавить еще ту постоянку, от которой собираетесь отвязываться, то в сумме превысите допустимое напряжение работы конденсатора (16 V - указано на графике).

 

Я бы сказал что выбранный конденсатор в качестве развязки пойдет если переменный сигнал относительно небольшой (не больше Вольта) и постоянная составляющая не превышает 10-12 Вольт (в температуре допустимое напряжение снижается).

 

P.S. Я в разработках использую только X7R или NP0.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Судя по этому описанию, нелинейная емкость задается просто - величина емкости умножается на функцию зависимости емкости от напряжения. Если есть аналитическая зависимость - то все очевидно. Если зависимоасть задана кривой - то, скорее всего, надо затать табличный источник (по точкам графика) y=f(Vc), а потом при занании емкости прописать, что ее велисчина равна выходному напряжению источника C=y или C=Co*y. По идее, должно работать.

По графику составил таблицу в екселе (см. файл), тамже расчитал функцию, получается

y = 0,0497x2 - 1,4478x + 12,068. Извините за тупость, а что дальше :blink: куда ее прописать?

CAP_X5R_Y5V.rar

Конденсатор и резистор образуют делитель. Для емкости 4,7 мкФ на 1 Гц Zc = 34 кОм. При нагрузке 100 кОм на конденсаторе падает 1/4 переменного сигнала.

Ну, не совсем 1/4 - ведь на этой тачтоте будет фазовый сдвиг в 18град, напряжение на конденсаторе отстает от тока.

 

А если к этим 16 Вольтам добавить еще ту постоянку, от которой собираетесь отвязываться, то в сумме превысите допустимое напряжение работы конденсатора (16 V - указано на графике).

На практике необходимо развязка от постоянки не более 5В.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

y = 0,0497x2 - 1,4478x + 12,068. Извините за тупость, а что дальше :blink: куда ее прописать?

Прописывать надо приямо в поле задания емкости. Е.е. вместо значения записать выражение, заменив x напряжением на конденсаторе и не забыв умножить на 10е-6 :) А то я с ходу забил выражение, получил емкость в фарадах и соответсвующую постояную времени. В результате MicroCAP отказался такое издевательство просчитывать.

Выявилась, правда, одна тонкость. Если забить в формулу напряжение на конденсатора - расчет идет нестабильно. Поэтому необходим добавочный резистор малого сопротивления (чтобв не влиял на процессы). И выражение забивать не напряжение на емкости, а суммарное напряжение (с резистором). Его отличие от напряжения на емкости пренебрежимо мало (на верхнем рисунке выведены напрядения на емкости и суммарное - они совпадают), но сходимость расчета в этом случае существенно повышается.

На нижнем рисунке - полученная зависимость емкости от напряжения. С генератора подается линейноизменяющееся напряжение.

post-2767-1177269787_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для розвязки от постоянки нужен конденсатор :) , с нагрузочным резистором он образует ФВЧ. Расчитал что для требуемой минимальной частоты в 1Гц достаточно конденсатора на 4,7мкФ, (нужно затухание менее 0,5дБ, Rвх=100к).

На графиках зависимости емкости от напряжения приводится значение постоянного напряжения, но что тогда будет с емкостью если к кондесатору приложить переменное напряжение, например для карамики Y5V?

Будет ли емкость "модулироватся" напряжением?

И как эту зависимость внести в программу моделирования, например micro-cap?

Спасибо!

Простите, немного не в тему.

Если нужна малая нелинейность, может, с тоит использовать плёночный конденсатор? У них ёмкость от напряжения практически не зависит. И абсорбция заряда очень мала.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Прописывать надо приямо в поле задания емкости.

OK! Спасибо! работает!

Выявилась, правда, одна тонкость. Если забить в формулу напряжение на конденсатора - расчет идет нестабильно. Поэтому необходим добавочный резистор малого сопротивления (чтобв не влиял на процессы). И выражение забивать не напряжение на емкости, а суммарное напряжение (с резистором).

Странно ;) Пошел по томуже пути и у меня таже история получается.

Кажется мне что такая "модель" не совсем правильная, чегото не хватает :blink: , тогда получается что от частоты она не зависит.... Хм....

Простите, немного не в тему.

Если нужна малая нелинейность, может, с тоит использовать плёночный конденсатор? У них ёмкость от напряжения практически не зависит. И абсорбция заряда очень мала.

Спасиб! об этом помню. А есь таковые в SMD1206 с такой емкостью, а то ставить "пленочных кабанов" неохота?

Просто есть готовые проэкты и нужно было разобратся как и что... заодно и на будущее хотел выяснить "проблему" с такими конденсаторами.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Кажется мне что такая "модель" не совсем правильная, чегото не хватает :blink: ,

Думаю, что такой вариант модели вполне нормальный. Считайте, что добавочный резисор - это сопротивление ножек конденсатора (1мОм) :)

тогда получается что от частоты она не зависит.... Хм....

Да, в такой модели емкость зависит только от приложенного напряжения и не зависит от частоты напряжения. А что, зависимость существенная?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Думаю, что такой вариант модели вполне нормальный.

Согласен :) , но я несовсем правильно выразил свою мысль, вернее она учитывает только напряжение, и заметьте как постоянное так и переменное :blink: на графике, ведь, приведено только зависимость от постоянного напряжения. Может быть в эту модель следует добавить зависимость от частоты, и где ее взять? Как считаете? А то получается что емкость будет модулироватся как на очень низкой частоте, что ближе к правде, так и на большой частоте :blink: .

Считайте, что добавочный резисор - это сопротивление ножек конденсатора (1мОм) :)

:) ну... такие крайности не обязательны.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

на графике, ведь, приведено только зависимость от постоянного напряжения.

Кстати, да. И полученная модель на переменном токе будет вести себя неадекватно - емкость бужет модулироваться сколь угодно высокой частотой. Получается, что зависимость надо задавать не от самог напряжения, а от интеграла напряжения. Вот только какая постоянная времени приемлема - я не знаю. Сейчас попробую доработать модель.

 

Попробовал. Напряжение для зависимости C(U) надо брать не с самой емкости, а с интегрирующей цепочки. Тогда более похоже на правду - влиять будет только постоянная составляющая.

post-2767-1177350717_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Попробовал. Напряжение для зависимости C(U) надо брать не с самой емкости, а с интегрирующей цепочки. Тогда более похоже на правду - влиять будет только постоянная составляющая.

Чтож получается, что необходимо последовательно ставить резистор? А какая это может быть природа (физика) этого поведения? Абсорция?.....

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Чтож получается, что необходимо последовательно ставить резистор?

Точнее - интегрирующую RC цепь.

А какая это может быть природа (физика) этого поведения?

А вот этого я не знаю.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Чтож получается, что необходимо последовательно ставить резистор? А какая это может быть природа (физика) этого поведения? Абсорция?.....

Природа этого явления лежит, скорее всего, в методах решения диффуравнений симулятором. Если емкость выразить через напряжение на конденсаторе, алгоритм может пойти в разнос, так как не будет сходиться заряд и напряжение на конденсаторе.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...