domanda caps: bassa ESR e bassa ESL

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mauropenasa
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Messaggio da mauropenasa »

Grazie Roberto per la misura; sarebbe possibile avere l' andamento espanso 20Hz-1Mhz?
Lo spero per Roberto, ma in genere i "network analyzer" per definizione lavorano ad alta frequenza (ossia in zona di frequenze dove i network filati lavorano....).

ciao

Mauro


Mauro
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mrjam
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Messaggio da mrjam »

Mauro, grazie per l'intervento!

Come dicevi ...magari la banda misurabile partisse da 20 Hz! Purtroppo il Tracking Generator inizia lo sweep da 100kHz.
Per le frequenze audio, più precisamente da 20Hz a circa 40 kHz, utilizzo la scheda audio ..ad averlo un Audio Precision! (già è tanto l'Advantest!!!)

Le misure che intendo allegare sono quindi ad alta frequenza, interessanti più nel dominio digitale che in quello LF.
Proverò varie configurazioni con svariati accoppiamenti per poi tirare le somme.

La curva Oscon-ceramico era esemplificativa del rischio potenziale di un bypass classico e di cosa vuole dire un Q elevato della risonanza fra due condensatori a bassissima ESR.


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Messaggio da mrjam »

..a proposito di bypass ad alta frequenza:

ecco l'effetto del posizionamento di un condensatore poliestere 1 uF (simil-wima) in posizione trasversale (verde) e longitudinale (blu) rispetto alla pista che by-passa. Come si vede, la seconda produce un loop con area più grande e quindi un incremento nell'induttanza serie del condensatore.
La differenza fra i marker evidenzia un'attenuazione minore di 1 dB.

BW 100kHz - 30MHz , divisione orizzontale 5dB:

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Condensatore TANTALIO 10uF

BW 100KHz-100MHz

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TANT 10uF \\ MLCC 1206 X7R 100nF

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TANT 10u \\ MLCC 1206 X7R 100n (VERDE)
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TANT 10u \\ POLIESTERE 100n (BLU)

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TANT 10u \\ MLCC 1206 X7R 100n (VERDE)
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TANT 10u \\ WIMA FKP 10n (BLU)

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TANT 10u \\ MLCC 1206 X7R 100n (VERDE)
vs
TANT 10u \\ WIMA FKP 10n (BLU)

+tabella MKR MIN ATTENUAZ

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TANT 10u \\ MLCC 1206 X7R 100n (VERDE)
vs
TANT 10u \\ WIMA FKP 10n (BLU)

+tabella MKR MAX ATTENUAZ

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TANT 10u \\ MLCC 1206 X7R 100n (VERDE)
vs
TANT 10u \\ PPS 1210 (film smd) 100n (BLU)


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TANT 10u \\ MLCC 1206 X7R 100n (VERDE)
vs
TANT 10u \\ PPS 1210 100n (BLU)

+tabella MKR MIN-MAX ATTENUAZ

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Cambiamo soggetto:
Confronto fra vari condensatori film in diversi formati.

BW 100KHz-30MHz

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POLIEST SMD 1uF (VERDE)
vs
WIMA MKS 1uF (BLU)

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POLIEST SMD 1uF (VERDE)
vs
POLIEST MKT STAKED 1uF (BLU)

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POLIEST SMD 1uF (VERDE)
vs
POLIEST AXIAL MKS 1uF (BLU)


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POLIEST SMD 1uF (VERDE)
vs
POLIPROPILENE (AUDIO) AXIAL MKP 1uF (BLU)

Ok! Per ora ho concluso!
A presto nuove misure con altre configurazioni ;)



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Messaggio da mauropenasa »

Alcune conclusioni preliminari:

Le versioni SMD sono sempre più performanti. La ragione è semplice: minore ESL. Essa è talmente limitata che non è in grado di generare un Q di risonanza (picco di massimo assorbimento) elevato, e quindi il passaggio dalla dominante capacitiva a quella induttiva è molto più morbido.

Intersecando opportunamente tra loro i valori capacitivi, è possibile creare combinazioni molto efficienti, secondo la tecnica "a cascata", ossia sequenze di valori sottomultipli. In quel modo si affiancano i punti di massima efficienza (gli avvallamenti nella zona SX dei grafici) protraendoli per un range di frequenze più elevato....

I materiali in se, quando si tratta di condensatori di dimensioni rilevanti (non SMD e non piccoli tagli "antiindutivi" passo 2,54 o 5mm max...) non fanno la differenza, in termini di bypass.

Se si osservano gli ultimi grafici di Roberto, di certo non viene voglia di usa re filmscaps di grido nel bypass ad alta frequenza....

PS: buona la prestazione dei PPS ad alta frequenza.... Tanto da farmi chiedere se per caso non ci siano i colori invertiti con il ceramico....:o
In ogni caso ottime prestazioni di quel modello, sulla quale a tavolino non avrei scommesso....

La cosa positiva di questi test reali è di poter disporre di dati di prima mano da usare in fase di progettazione.
Grazie al nostro Roberto....

Va comunque considerato che questi test esprimono le prestazioni di impedenza del caps vs frequenza in condizioni di segnale di stimolo a livelli non elevati e senza la presenza di condizioni di polarizzazione DC. Alcuni caps, specie gli elettrolitici, tendono a risentire molto della polarizzazione DC sovrapposta.


ciao



Mauro
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Messaggio da mrjam »

Ciao Mauro

Devo essere sincero, anch'io mi sono sorpreso quando la curva del PPS (RS 414-7125) si è sovrapposta all' X7R 1206, se non erro un AVX.

Ho in ordine da Digikey dei 0508 AVX e degli elettrolitici a polimero solido a bassa induttanza serie, vedremo come si comportano!

Per la polarizzazione DC devo approntare un test set adeguato e verificare che lo strumento lavori in modo corretto. Be patient ;)


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Messaggio da mrjam »

..giusto per completezza, allego le curve con BW 100KHz-100MHz dei due caps di cui Mauro dubitava, questa volta senza il Tantalio in parallelo.

MLCC 1206 X7R 100n (VERDE) vs PPS 1210 100n (BLU)
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MLCC 1206 X7R 100n (VERDE) vs PPS 1210 100n (BLU)
+tabella MKR MIN-MAX ATTENUAZIONE
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Messaggio da mrjam »

Ora la funzione di trasferimento (2dB/div) dei due caps.
I condensatori sono posti in serie al segnale, non in shunt verso massa come nelle precedenti misure.
Si può notare che il PPS non produce attenuazione alle freq. più alte (come dubitavo ..ma sorprese di questo tipo sono sempre benvenute!). Credo possa essere un ottimo DC-blocking Cap su linee digitali (come la SPDIF per esempio), o sul filtro degli IC PLL, rimpiazzando i 'terribili' MLCC ...mhh...anche se il costo non gioca a loro favore :(
Da provare e soprattutto... sentire!

MLCC 1206 X7R 100n (VERDE) vs PPS 1210 100n (BLU)
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