47N конденсатор какая емкость. Конденсатор 47n: емкость, характеристики и применение

Какая емкость у конденсатора 47n. Как расшифровать маркировку 47n на конденсаторе. Для чего применяются конденсаторы емкостью 47 нанофарад. В каких схемах используются конденсаторы на 47 нФ.

Что означает маркировка 47n на конденсаторе

Маркировка «47n» на конденсаторе обозначает его номинальную емкость. Буква «n» является сокращением от «нанофарад» (нФ), а число 47 указывает значение емкости. Таким образом:

• 47n = 47 нФ (нанофарад)
• 1 нФ = 1000 пФ (пикофарад)
• 1 нФ = 0,001 мкФ (микрофарад)

То есть конденсатор с маркировкой 47n имеет емкость 47 нанофарад или 0,047 микрофарад. Это достаточно распространенное значение емкости для керамических и пленочных конденсаторов.

Основные характеристики конденсаторов 47 нФ

Помимо емкости, важными параметрами конденсаторов на 47 нФ являются:

• Рабочее напряжение — обычно от 50В до 630В
• Допуск (точность емкости) — ±5%, ±10%, ±20%
• Тип диэлектрика — керамика, полиэстер, полипропилен и др.
• Температурный коэффициент емкости
• Габаритные размеры корпуса

Конкретные значения этих параметров зависят от типа и серии конденсатора. Например, керамические конденсаторы 47 нФ обычно имеют меньшие размеры, но худшую стабильность по сравнению с пленочными.

Области применения конденсаторов емкостью 47 нФ

Конденсаторы с емкостью 47 нанофарад находят широкое применение в различных электронных схемах:

• Фильтрация высокочастотных помех в цепях питания
• Развязка между каскадами усилителей
• Времязадающие цепи в генераторах и таймерах
• Накопление энергии в импульсных схемах
• Частотная коррекция в фильтрах и эквалайзерах
• Подавление электромагнитных помех в устройствах

Емкость 47 нФ позволяет эффективно работать в диапазоне частот от сотен кГц до десятков МГц, что делает такие конденсаторы универсальными компонентами.

Типы конденсаторов с емкостью 47 нФ

На рынке представлены различные типы конденсаторов номиналом 47 нанофарад:

• Керамические многослойные (MLCC)
• Пленочные (полиэстеровые, полипропиленовые)
• Танталовые
• Электролитические алюминиевые

Выбор конкретного типа зависит от требований к стабильности емкости, рабочей частоте, габаритам и стоимости. Для большинства применений оптимальны керамические MLCC конденсаторы на 47 нФ.

Как правильно читать маркировку конденсаторов

Помимо обозначения «47n», на конденсаторах может использоваться и другая маркировка емкости:

• 473 — три цифры, где последняя означает количество нулей (47 * 10^3 пФ = 47000 пФ = 47 нФ)
• 0.047 — емкость в микрофарадах
• 47000 — емкость в пикофарадах

Также на корпусе обычно указывается рабочее напряжение и допуск. Для правильной расшифровки маркировки важно учитывать тип конденсатора и систему обозначений производителя.

Замена конденсаторов 47 нФ в электронных схемах

При необходимости замены конденсатора 47 нФ в устройстве следует учитывать несколько факторов:

• Допустимо использовать конденсатор с близким номиналом (например, 50 нФ или 56 нФ)
• Рабочее напряжение нового конденсатора должно быть не ниже оригинального
• Желательно сохранить тип диэлектрика (керамика, пленка и т.д.)
• Необходимо учесть габариты для монтажа на плату

В большинстве случаев незначительное отклонение емкости (до 20%) не критично для работы схемы. Однако в прецизионных устройствах может потребоваться точный подбор номинала.

Особенности работы с конденсаторами малых номиналов

При использовании конденсаторов емкостью 47 нФ и менее важно учитывать следующие нюансы:

• Влияние паразитных емкостей монтажа
• Зависимость реальной емкости от частоты и напряжения
• Необходимость экранирования в высокочастотных схемах
• Учет температурного коэффициента емкости

Для минимизации этих эффектов рекомендуется использовать качественные конденсаторы известных производителей и соблюдать правила проектирования печатных плат.

Измерение емкости конденсаторов 47 нФ

Для проверки реальной емкости конденсаторов на 47 нФ можно использовать следующие методы:

• Измерение с помощью RLC-метра или измерителя иммитанса
• Косвенное измерение через постоянную времени RC-цепи
• Определение резонансной частоты в LC-контуре

Важно учитывать, что реальная емкость может отличаться от номинальной в пределах допуска. Для керамических конденсаторов также характерно снижение емкости при подаче постоянного напряжения.

Заключение

Конденсаторы емкостью 47 нанофарад являются распространенными и универсальными компонентами в электронике. Правильное понимание их характеристик и особенностей применения позволяет эффективно использовать эти конденсаторы в различных схемах. При работе с конденсаторами важно учитывать не только номинальную емкость, но и другие параметры, влияющие на их работу в реальных условиях.

Конденсатор 47n какая емкость

Предназначены для эксплуатации в цепях постоянного, переменного или же пульсирующего тока. Конденсаторы серии CL11 являются аналогами конденсаторов серии К Конденсатор представляет собой окукленный безкорпусный прямоугольник , залитый изоляционной и термоактивной эпоксидной оболочкой — компаундом. Гибкие проволочные выводы однонаправленные и находятся в противоположных сторонах нижней части прямоугольника.

Поиск данных по Вашему запросу:

Конденсатор 47n какая емкость

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Конденсаторы. Кодовая маркировка
• Маркировка керамических конденсаторов
• КОМПОНЕНТ-СЕРВИС
• Маркировка и расшифровка конденсаторов.
• Пленочные конденсаторы К73-9 (CL11)
• Буквенно-цифровая и цветовая маркировка конденсаторов
• Маркировка дисковых конденсаторов. Коды напряжения конденсаторов
• 47н, н90 конденсатор керамический

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Параллельное и последовательное соединение конденсаторов

Конденсаторы. Кодовая маркировка

Конденсатор представляет систему из двух электродов обкладок , разделенных диэлектриком, и обладает способностью накапливать электрическую энергию. Кондер — элемент электрической цепи, предназначенный для использования его емкости. Емкость конденсатора — электрическая емкость между электродами конденсатора, определяемая отношением накопленного в нем заряда к приложенному напряжению.

Маркировка кондерчиков аналогична маркировке резюков , только буковки немного другие, а принцип тот же. Опять поглядим на табличку: Еденица измерения Буковка кода может быть русской, буржуйской и греческой Пределы номинальных емкостей Как есть на самом деле Как отображается на кондере пФ п или р до 0,47 пФ 4,7 пФ 47 пФ п47 или р47 4п7 или 4р7 47 п или 47 р нФ н или n Для расшифровки можете воспользоваться примером маркировки резисторов.

Маркировка и обозначение конденсаторов. Главная Самые основы Маркировка и обозначение Радиокомпоненты Электровакуумные приборы Цифровая техника Микропроцессоры и микроконтроллеры Звукотехника Источники питания Генераторы Цифровая запись Пьезоэлектроника и акустоэлектроника Квантовая электроника Провода, разъемы Печатные платы Авторские разработки Файлы Обратная связь.

Будьте взаимовежливы! Карта сайта. Маркировка и обозначение резисторов. Новости:

Маркировка керамических конденсаторов

У меня не возникало вопросов к метало-плёночным конденсаторам. Большинство из них имеют напряжение 63 В, а некоторые — и более. А я до недавнего времени работал с устройствами, у которых напряжения были ниже этого значения. Но вот, пришла пора разрабатывать импульсные источники питания, и понеслось!

Основной единицей измерения емкости является фарад (Ф). Один фарад – это огромное значение для обычной цепи, поэтому бытовые конденсаторы.

КОМПОНЕНТ-СЕРВИС

В радиоэлектронике используются огромное количество всевозможных конденсаторов. Все они различаются по таким основным параметрам как номинальная ёмкость, рабочее напряжение и допуск. Но это лишь основные параметры. Ещё одним немаловажным параметрам может служить то, из какого диэлектрика состоит конденсатор. Рассмотрим более подробно, какие бывают конденсаторы по типу диэлектрика. В радиоэлектронике применяются полярные и неполярные конденсаторы. Отличие полярных конденсаторов от неполярных заключается в том, что полярные включаются в электронную схему в строгом соответствии с указанной полярностью. К полярным конденсаторам относятся так называемые электролитические конденсаторы. Наиболее распространены радиальные алюминиевые электролитические конденсаторы. В отечественной маркировке они имеют обозначение К

Маркировка и расшифровка конденсаторов.

Радиоактивный распад Радиация. Экспозиционная доза Радиация. Поглощённая доза Десятичные приставки Передача данных Типографика и обработка изображений Единицы измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. Электрическая емкость — это величина, характеризующая способность проводника накапливать заряд, равная отношению электрического заряда к разности потенциалов между проводниками:. Здесь Q — электрический заряд, измеряется в кулонах Кл , — разность потенциалов, измеряется в вольтах В.

Рассылается по мере изменений цен на радиодетали, приборы и РЭК.

Пленочные конденсаторы К73-9 (CL11)

У меня не возникало вопросов к метало-плёночным конденсаторам. Большинство из них имеют напряжение 63 В, а некоторые — и более. А я до недавнего времени работал с устройствами, у которых напряжения были ниже этого значения. Но вот, пришла пора разрабатывать импульсные источники питания, и понеслось! Конденсаторов выдранных из трупов старых телевизоров много, а вот на какое они напряжение — хрен его знает!

Буквенно-цифровая и цветовая маркировка конденсаторов

Найдите в таблице обозначение, указанное на конденсаторе. Соответствующее ему значение емкости смотрите в первом столбце таблицы. Блоки питания и зарядные устройства. Блоки питания В. Блоки питания для авто в прикуриватель. Блоки питания для ноутбуков.

Если же запятой в обозначении нет, то емкость конденсатора .. же легко угадывается номинальная ёмкость конденсатора — «47n».

Маркировка дисковых конденсаторов.

Коды напряжения конденсаторов

Конденсатор 47n какая емкость

В этой статье: Маркировка больших конденсаторов Интерпретация маркировки конденсаторов 23 Источники. Маркировка конденсаторов обладает большим разнообразием по сравнению с маркировкой резисторов. Довольно сложно увидеть маркировку маленьких конденсаторов, потому что площадь поверхности их корпусов очень незначительная. В этой статье рассказывается, как читать маркировку практически всех типов современных конденсаторов, произведенных за рубежом.

47н, н90 конденсатор керамический

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок 15. КОНДЕНСАТОРЫ

Конденсаторы, как и резисторы, относятся к наиболее многочисленным элементам радиотехнических устройств. Тогда же говорил, что емкость конденсатора будет тем значительнее, чем больше площадь его обкладок и чем тоньше слой диэлектрика между ними. Основной единицей электрической емкости является фарада сокращенно Ф, названная так в честь английского физика М. Однако 1 Ф — это очень большая емкость.

Random converter.

Маркировка конденсаторов. Маркировка тремя цифрами. В этом случае первые две цифры определяют мантиссу, а последняя — показатель степени по основанию 10, для получения номинала в пикофарадах. Маркировка четырьмя цифрами. Эта маркировка аналогична описанной выше, но в этом случае первые три цифры определяют мантиссу, а последняя — показатель степени по основанию 10, для получения емкости в пикофарадах.

Керамические конденсаторы SMD ввиду их малых габаритов иногда маркируются кодом, состоящим из одного или двух символов и цифры. Первый символ, если он есть — код изготовителя напр. K для Kemet, и т. Например S3 — 4.

Конденсатор 47n сколько это

Предназначены для эксплуатации в цепях постоянного, переменного или же пульсирующего тока. Конденсаторы серии CL11 являются аналогами конденсаторов серии К Конденсатор представляет собой окукленный безкорпусный прямоугольник , залитый изоляционной и термоактивной эпоксидной оболочкой — компаундом. Гибкие проволочные выводы однонаправленные и находятся в противоположных сторонах нижней части прямоугольника.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Маркировка и обозначение конденсаторов
• Конденсатор
• Керамические конденсаторы КМ
• Маркировка конденсаторов
• Маркировка и обозначение конденсаторов
• Конденсаторы
• Конденсаторы 40B 47n

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ВСЕМИРНЫЙ ВОПРОС—можно ли ставить конденсатор бОльшей ёмкости? Возвращение в прошлое

Маркировка и обозначение конденсаторов

Конденсатор представляет систему из двух электродов обкладок , разделенных диэлектриком, и обладает способностью накапливать электрическую энергию. Кондер — элемент электрической цепи, предназначенный для использования его емкости.

Емкость конденсатора — электрическая емкость между электродами конденсатора, определяемая отношением накопленного в нем заряда к приложенному напряжению. Маркировка кондерчиков аналогична маркировке резюков , только буковки немного другие, а принцип тот же.

Опять поглядим на табличку: Еденица измерения Буковка кода может быть русской, буржуйской и греческой Пределы номинальных емкостей Как есть на самом деле Как отображается на кондере пФ п или р до 0,47 пФ 4,7 пФ 47 пФ п47 или р47 4п7 или 4р7 47 п или 47 р нФ н или n Для расшифровки можете воспользоваться примером маркировки резисторов.

Маркировка и обозначение конденсаторов. Главная Самые основы Маркировка и обозначение Радиокомпоненты Электровакуумные приборы Цифровая техника Микропроцессоры и микроконтроллеры Звукотехника Источники питания Генераторы Цифровая запись Пьезоэлектроника и акустоэлектроника Квантовая электроника Провода, разъемы Печатные платы Авторские разработки Файлы Обратная связь. Будьте взаимовежливы! Карта сайта. Маркировка и обозначение резисторов. Новости:

Конденсатор

Форум скупки радиодеталей. Конденсаторы КМ Радиодетали Их основная задача — накопление эл. Конденсаторы делятся на типы, их большое количество, предлагаю остановиться на самых интересных и наиболее ценных. Отличительной стоимостью обладают конденсаторы типа КМ, поскольку в них содержатся драгоценные металлы: палладий, платина, серебро и другие. У моего товарища есть вот такие конденсаторы, мы не очень хорошо разбираемся в их ценности и типах. Хотелось бы спросить, что это за тип?

Это максимально допустимое напряжение конденсатора, которое от 0 до 6, к двум первым цифрам припишите соответствующее количество нулей.

Керамические конденсаторы КМ

В этой статье: Маркировка больших конденсаторов Интерпретация маркировки конденсаторов 23 Источники. Маркировка конденсаторов обладает большим разнообразием по сравнению с маркировкой резисторов. Довольно сложно увидеть маркировку маленьких конденсаторов, потому что площадь поверхности их корпусов очень незначительная. В этой статье рассказывается, как читать маркировку практически всех типов современных конденсаторов, произведенных за рубежом. Возможно, на вашем конденсаторе маркировка будет нанесена в другом порядке по сравнению с описываемым в этой статье. Более того, на некоторых конденсаторах отсутствуют значения напряжения и допуска — для создания низковольтной цепи вам понадобится только значение емкости. В создании этой статьи участвовала наша опытная команда редакторов и исследователей, которые проверили ее на точность и полноту. Категории: Физика.

Маркировка конденсаторов

Конденсатор представляет систему из двух электродов обкладок , разделенных диэлектриком, и обладает способностью накапливать электрическую энергию. Кондер — элемент электрической цепи, предназначенный для использования его емкости. Емкость конденсатора — электрическая емкость между электродами конденсатора, определяемая отношением накопленного в нем заряда к приложенному напряжению. Маркировка кондерчиков аналогична маркировке резюков , только буковки немного другие, а принцип тот же. Опять поглядим на табличку: Еденица измерения Буковка кода может быть русской, буржуйской и греческой Пределы номинальных емкостей Как есть на самом деле Как отображается на кондере пФ п или р до 0,47 пФ 4,7 пФ 47 пФ п47 или р47 4п7 или 4р7 47 п или 47 р нФ н или n

В этом разделе выставлены фото конденсаторов КМ 4, КМ 5 зеленого цвета.

Маркировка и обозначение конденсаторов

Согласен на получение email рассылки с коммерческими предложениями. Перезвоним Вам в течение нескольких мгновений. Товар можно сдать здесь и сейчас! Попробуйте отправить сообщение через 5 минут. Cейчас менеджеров нет на месте.

Конденсаторы

Random converter. Знаете ли вы, что в Древнем Риме существовал налог на человеческую мочу? Всего один щелчок — и вы узнаете почему! Конденсаторы — устройства для накопления заряда в электронном оборудовании. Электрическая емкость — это величина, характеризующая способность проводника накапливать заряд, равная отношению электрического заряда к разности потенциалов между проводниками:. Здесь Q — электрический заряд, измеряется в кулонах Кл , — разность потенциалов, измеряется в вольтах В. В системе СИ электроемкость измеряется в фарадах Ф.

Способы маркировки различных конденсаторов, в том числе SMD. — это 10* пФ = 1 мкФ, т.е. это конденсатор 1 мкФ на 10В.

Конденсаторы 40B 47n

При сборке самодельных электронных схем поневоле сталкиваешься с подбором необходимых конденсаторов. Притом, для сборки устройства можно использовать конденсаторы уже бывшие в употреблении и поработавшие какое-то время в радиоэлектронной аппаратуре. Естественно, перед вторичным использованием необходимо проверить конденсаторы , особенно электролитические , которые сильнее подвержены старению. При подборе конденсаторов постоянной ёмкости необходимо разбираться в маркировке этих радиоэлементов, иначе при ошибке собранное устройство либо откажется работать правильно, либо вообще не заработает.

Для определения емкости используется физическая величина называемая — фарад Ф. Значение одного фарада для практически любой схемы будет просто огромным, поэтому маркировка конденсаторов более малыми единицами измерения. Чаще всего применяется величина мкФ mF. Для понимание перевода одной величины в другую, рассмотрим простой практический пример: На участке представленной ниже принципиальной схемы указаны конденсаторы: Спф, С,1мкф, Снф. Определим варианты емкостей, которые можно поставить, в место обозначенных по схеме. Как видим, все очень просто, главное знать элементарную математику.

В этом случае первые две цифры определяют мантиссу, а последняя — показатель степени по основанию 10, для получения номинала в пикофарадах.

Найдите в таблице обозначение, указанное на конденсаторе. Соответствующее ему значение емкости смотрите в первом столбце таблицы. Блоки питания и зарядные устройства. Блоки питания В. Блоки питания для авто в прикуриватель.

Цены в каталоге действительны на Под фотокаталогом находится полезная информация по разделу. Также осуществляем скупку импортных конденсаторов на лом. Различные серии и виды принимаемых конденсаторов, в том числе импортные конденсаторы, представлены в нашем объёмном фотокаталоге с маркировками и ценами на радиодетали.

Можно ли заменить конденсатор на конденсатор большей емкости?

Задать вопрос

спросил 4 года, 4 месяца назад

Изменено 4 года, 4 месяца назад

Просмотрено 7к раз

\$\начало группы\$

Привет, я только что присоединился после долгих поисков, потому что не нашел ответа, который был бы для меня достаточно конкретным.

У меня есть советский синтезатор (ТОМ 1501), и у него есть некоторые странные дефекты, такие как щелчки и пропадание звуков. Я хочу заменить конденсаторы в блоке питания (всего 8), чтобы посмотреть, решит ли это проблему. Он состоит из трех разных типов электролитических конденсаторов, и я легко могу найти два (2200 мкФ/25 В и 4700 мкФ/16 В), но мне трудно найти один с 70 мкФ/16 В.

Итак, я знаю, что вы можете без проблем увеличить напряжение, но можете ли вы увеличить емкость? Если да, то насколько?

Было бы идеально, если бы он был осевым, но пока он достаточно большой, он может работать.

Конденсаторы, которые сейчас стоят в блоке питания, это печально известные К50 из Советского Союза, которые заведомо плохи.

Большое спасибо

• емкость
• электролитический конденсатор
• синтезатор
• замена

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Электролитические конденсаторы в блоке питания, вероятно, используются для сглаживания — они не являются прецизионными компонентами. 100 мкФ — очень распространенное значение, и почти наверняка оно достаточно близко. 68 мкФ также довольно распространены, как и 22 и 47 мкФ (что в сумме дает 69 мкФ при параллельном использовании).

\$\конечная группа\$

6

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Миф о трех номиналах конденсаторов | 2020-03-03

Сегодня многие конструкции включают в себя три развязывающих конденсатора разной емкости или, при использовании только одного конденсатора, небольшую емкость, например 0,1 мкФ. Эти рекомендации основаны на предположениях 50-летней давности, которые сегодня неприменимы. Пришло время пересмотреть эти устаревшие, унаследованные принципы проектирования.

Мифы как код наследия

С самого начала электронная промышленность двигалась в будущее благодаря четырем силам: быстрее, меньше, дешевле, сейчас. Это стимулировало постоянное продвижение революционных и эволюционных разработок в области технологий, материалов, производства и дизайна. Иногда принципы проектирования, принятые нами в предыдущем поколении, становятся «устаревшим кодом» в следующем поколении и больше не применяются. То, что сработало для одной комбинации технологий межсоединений, может не применяться к новой комбинации. Устаревшее руководство по проектированию становится мифом и должно быть пересмотрено.

Единственная постоянная перемена

Наша промышленность стала свидетелем революционных достижений от ламп до транзисторов, интегральных схем и систем в корпусах. Мы испытали на себе революционные достижения от дискретной проводки до однослойных и двухслойных печатных плат, многослойных плат и технологий HDI. Мы стали свидетелями революционных достижений, начиная с ранних устройств со сквозными отверстиями, таких как простые корпуса металлических банок, и заканчивая DIP-матрицами, большими массивами штыревых решеток, корпусами для поверхностного монтажа с выводными рамками, небольшими органическими подложками печатных схем, массивами шариковых решеток, корпусами в масштабе микросхем и т. многочиповые модули. Моментальный снимок во времени с четырьмя репрезентативными технологическими поколениями плат и корпусов показан на 9.0083 Рисунок 1 .

Рис. 1 Четыре снимка во времени. Слева направо: трубки и дискретные провода, трубки и печатные платы, дискретные транзисторы и печатные платы, а также корпуса BGA для поверхностного монтажа с многослойными печатными платами.

Влияние поколений технологий на дизайн

Фундаментальные принципы взаимодействия сигналов с межсоединениями не изменились. Они до сих пор основаны на уравнениях Максвелла 150-летней давности. Однако то, как мы реализуем принципы проектирования и превращаем их в рекомендации по проектированию, меняется с каждым поколением упаковки и технологий межсоединений.

На заре ламп с дискретной проводкой межсоединения часто были прозрачными. Когда межсоединения имели значение, первой проблемой обычно были перекрестные помехи из-за больших индуктивностей контура. Были популярны принципы проектирования «чем короче, тем лучше», а также объединение силовых и заземляющих проводов.

Когда были введены многослойные платы, часть этого устаревшего кода продолжала прокладывать питание и землю в виде отдельных проводов, а не использовать заземляющие плоскости. Наследие сохранения близкого расположения питания и заземления сдерживало внедрение заземляющих плоскостей в некоторых ранних проектах.

Когда тактовая частота превысила 20 МГц, влияние линий передачи стало преобладать, а управляемый импеданс, топологии маршрутизации и стратегии согласования стали важными движущими силами при проектировании межсоединений. Устаревший код «чем короче, тем лучше» способствовал некоторому нежеланию использовать топологии последовательной маршрутизации, которые могли бы привести к большей длине пути, но к меньшему шуму отражения.

Когда мы перешли на режим 1 Гбит/с, потери стали важными, и мы начали выбирать другие материалы помимо обычных материалов на основе эпоксидного стекла, чтобы уменьшить потери. При использовании этих ламинатов с более низкими потерями мы обнаружили, что потери в меди выше 5 Гбит/с выше, чем ожидалось, и мы обнаружили, что более гладкая медь лучше. При скорости выше 10 Гбит/с мы обнаружили, что 50-летний подход к созданию печатных плат, армированных стекловолокном, усугубляет новую проблему перекоса плетения стекла или волокна.

Новые технологии требуют новых правил проектирования. Старые правила изготовления печатных плат из эпоксидного стекла с высокой прочностью на отрыв не обязательно являются лучшими рекомендациями по проектированию в эпоху мультигигабитных межсоединений.

Эксперты отрасли прокладывают путь

Руководящие принципы проектирования, которые мы ежедневно применяем в наших электронных продуктах, были разработаны лидерами отрасли. Это компании с преданными экспертами в области целостности сигнала, целостности питания, электромагнитной совместимости, материалов, производства, надежности и интеграции, которые внедряют передовые продукты. Эти эксперты применяют фундаментальные принципы для разработки рекомендаций по проектированию новых материалов, технологий интегральных схем и технологий межсоединений, которые они внедряют.

Но иногда то, что работало в одном поколении технологий, становится мифом в следующем поколении. Поскольку эти правила проектирования были установлены экспертами, остальная часть отрасли иногда не хочет отказываться от старых рекомендаций по проектированию и продолжает использовать их в технологиях нового поколения, где они могут быть неприменимы. Они становятся мифами, укоренившимися в нашем наборе инструментов.

Если последний проект работал в соответствии с этими старыми рекомендациями по проектированию, часто считается, что это произошло из-за рекомендаций по проектированию, даже если это могло произойти вопреки им. Иногда унаследованный код нейтрален, иногда у него есть недостатки. Даже если он нейтрален, если он не позволяет установить лучшее руководство по дизайну, он становится отрицательным. Это становится мифом, готовым быть вытесненным.

Миф о рекомендациях по проектированию, например использование трех разных конденсаторов на вывод питания для развязки, который снижает производительность в конструкции следующего поколения, всегда следует пересматривать.

Высокочастотные конденсаторы

Модель идеальной эквивалентной электрической цепи реального конденсатора хорошо описывается простой последовательной RLC-схемой, когда монтажная индуктивность превышает примерно 1 нГн. Когда он ниже 1 нГн, появляются новые эффекты, и модель линии передачи для реального конденсатора лучше соответствует.

Простая модель RLC применима к большинству поколений конденсаторов. Пример измеренного импеданса реального конденсатора SMT, MLCC и смоделированного импеданса идеальной последовательной цепи RLC показан на рис. 2 .

Рис. 2 Пример измеренного импеданса (синий) и фазы реального конденсатора SMT и смоделированного импеданса (красный) простой модели цепи RLC. Разница в измеренной и смоделированной фазе указывает на поведение ESR в реальном конденсаторе, не включенном в простую модель RLC.

Эта модель цепи RLC серии является самой простой моделью, которая обычно применяется во всем диапазоне технологий электролитических, танталовых, керамических, MLCC конденсаторов, как для сквозного, так и для поверхностного монтажа. Это только модель первого порядка, и многие реальные конденсаторы могут быть лучше согласованы с моделями второго порядка. Но эта первая модель дает представление о роли этих трех важных терминов.

Идеальный C соответствует поведению импеданса на низкой частоте. R часто называют эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR). Это связано с реальными выводами конденсатора, металлизацией пластин и, в меньшей степени, с другими механизмами потерь в конденсаторе. L называется эквивалентной последовательной индуктивностью (ESL). В первую очередь это связано с внутренней структурой конденсатора и путями питания и заземления его печатной платы к контактам микросхемы, к которым он подключается.

Во времена сквозных конденсаторов, начавшихся более 50 лет назад, двумя широко используемыми технологиями изготовления конденсаторов были электролитические и керамические дисковые. Их примеры показаны на  Рисунок 3 .

Рис. 3 Примеры электролитических и керамических дисковых конденсаторов. Конденсаторы меньшего физического размера имеют меньшую емкость, меньший ESL и больший ESR.

Как в технологии электролитических конденсаторов, так и в технологии керамических дисковых конденсаторов существует прямая связь между величиной емкости, которую можно создать в конденсаторе, и его физическими размерами и длиной выводов. Емкость большего значения означает больший физический размер конденсатора.

Поскольку ESL также зависит от физического размера конденсатора и длины его выводов, конденсаторы с большей емкостью также имеют больший ESL. Например, электролитический конденсатор емкостью 47 мкФ может иметь ESL до 30 нГн, в то время как небольшой дисковый конденсатор емкостью 0,1 мкФ может иметь ESL всего 7 нГн.

Даже значение ESR зависит от технологии и размера конденсатора. Электролитический конденсатор может иметь ESR порядка от 0,1 до 5 Ом. Конденсаторы меньшего размера обычно имеют более высокое ESR. Керамический дисковый конденсатор может иметь ESR порядка от 0,1 до 1 Ом.

Эта связь между значением емкости и ESL резко влияет на профиль импеданса конденсатора большой и малой емкости. На низкой частоте импеданс реального конденсатора примерно равен его емкости. На высокой частоте импеданс реального конденсатора примерно равен его индуктивности. На рисунке 4 показан пример трех разных конденсаторов с тремя разными профилями импеданса. Значения компонентов их модели первого порядка могут быть:

Рис. 4 Смоделированный профиль импеданса этих трех конденсаторов. Наименьшее значение обеспечивает низкий импеданс на высоких частотах.

В случае конденсаторов со сквозным отверстием, имеющих выводы, обычно правильно, что конденсаторы меньшей емкости имеют меньший размер и могут быть установлены с более низкой индуктивностью контура. Это означает, что они будут иметь более низкий импеданс на более высокой частоте. При поиске сквозного конденсатора с низким импедансом на высокой частоте выберите конденсатор небольшого номинала и размера.

Вот почему конденсаторы малой емкости часто называют «высокочастотными». Из-за более коротких выводов при установке на печатную плату с низкой индуктивностью контура они обеспечивают самый низкий импеданс на высокой частоте.

Если нам нужен самый низкий импеданс на низких частотах, а также самый низкий импеданс на высоких частотах, обычной практикой было подключение двух или трех конденсаторов параллельно. Конденсатор большой емкости обеспечивает низкий импеданс на низкой частоте, а конденсатор малой емкости с более низким ESL обеспечивает низкий импеданс на высокой частоте. Параллельная комбинация использует лучшее из обеих конфигураций.

Конденсаторы MLCC и миф о высокочастотном конденсаторе

Когда мы переключаемся на конденсаторы, основанные на технологии поверхностного монтажа MLCC, свойства конденсаторов сильно отличаются от конденсаторов с выводами. На рис. 5 показаны примеры конденсаторов MLCC типа 1206 со значениями емкости, соответствующими той же емкости соответствующих керамических дисковых конденсаторов.

Рис. 5 конденсаторов MLCC в корпусах 1206 (вверху) и керамических дисковых конденсаторов соответствующей стоимости.

Часто для одного и того же размера корпуса можно получить широкий диапазон значений емкости. Иметь 10 мкФ в 0402 так же легко, как и 0,01 мкФ. Это означает, что ESL конденсатора MLCC, если он оптимально встроен в плату, не будет зависеть от значения его емкости.

На самом деле, используя конструкции с малой индуктивностью контура, ESL MLCC может быть меньше 1 нГн даже на двухслойной печатной плате. Пример измеренного профиля импеданса конденсатора MLCC емкостью 1 мкФ на двухслойной плате толщиной 0,63 мил с 0,620 нГн ESL показан на 9.0083 Рисунок 6 .

Рис. 6 Пример профиля измеренного импеданса конденсатора MLCC емкостью 1 мкФ на печатной плате с 0,620 нГн ESL. Это также указывает на необходимость модели 2-го порядка, когда монтажная индуктивность меньше 1 нГн. Измерение любезно предоставлено Пикотестом.

Конденсатор MLCC емкостью 10 и 0,1 мкФ будет иметь точно такое же высокочастотное сопротивление. Конденсатор с меньшим значением емкости больше не является «высокочастотным» конденсатором. По сути, конденсатор MLCC на 10 мкФ будет еще и «высокочастотным» конденсатором.

Если низкий уровень ESL важен для конструкции, всегда следует использовать конденсаторы MLCC. Даже конденсатор MLCC емкостью 10 мкФ может иметь менее 10 процентов ESL и импеданс «высокочастотного» керамического дискового конденсатора.

В более старых продуктах, когда использовались сквозные конденсаторы, емкость меньшего значения имела более низкий ESL и более низкий импеданс на более высокой частоте. Когда на плате было место только для одного конденсатора на выводе питания и переходный ток от этого вывода был небольшим, был указан один «высокочастотный» конденсатор с малой индуктивностью. Это низкое значение емкости, обычно 0,1 мкФ.

Когда для вывода было достаточно места для трех конденсаторов, обычно указывался диапазон значений трех конденсаторов. Это обеспечило более низкий импеданс на высокой частоте и более низкий импеданс на низкой частоте, чем просто конденсатор с одним номиналом. Рисунок 7  является примером типичной схемы, показывающей эти общие характеристики.

Рис. 7 Пример типичной схемы, показывающей развязывающую сеть с тремя конденсаторами разной емкости и одним конденсатором малой емкости.

Однако этот схематический пример был взят не из старой конструкции с использованием сквозных деталей и сквозных конденсаторов, а вместо этого из платы микроконтроллера Cortex M4 с передним краем 120 МГц, спроектированной и собранной с конденсаторами MLCC. Миф о высокочастотном конденсаторе перенесен в эту конструкцию, как и во многие другие, в которых до сих пор указывается конденсатор малой емкости, используемый как один конденсатор, и три разных номинала для выводов с более высоким током.

Миф о высокочастотном конденсаторе и использовании конденсаторов с тремя разными значениями является устаревшим кодом, который до сих пор присутствует во многих современных конструкциях.

Что лучше?

Итак, что лучше: три конденсатора с разницей номиналов в десять лет или три конденсатора одинакового номинала?

К сожалению, только системный анализ с точными моделями всех элементов может дать ответ на этот вопрос.

Если в спецификации рекомендуется использовать конденсаторы трех разных номиналов, велика вероятность, что инженер, написавший спецификацию, никогда не проводил анализа и использует руководство по проектированию 50-летней давности, основанное на мифе о высокочастотном конденсаторе. . Обоснование этой рекомендации исчезло с появлением конденсатора MLCC 20 лет назад. Подозревайте дизайн PDN.

В этом случае, вероятно, не имеет значения, что вы используете. Ваш продукт может работать, несмотря на номиналы конденсаторов, но, вероятно, не благодаря им.

При параллельном соединении трех конденсаторов разной емкости с одним и тем же ESL между их собственными резонансными частотами образуются два параллельных резонансных пика. Пиковые значения импеданса связаны с емкостью и индуктивностью соседних конденсаторов, а также с ESR конденсаторов.

Рисунок 8  показывает смоделированный профиль импеданса трех различных комбинаций по три конденсатора в каждой. Одной из комбинаций является рекомендация для 10, 1 и 0,1 мкФ, реализованная в сквозной технологии. Вторая — та же комбинация, реализованная в технологии конденсаторов MLCC. Третья комбинация — все те же конденсаторы MLCC 10 мкФ. ESL конденсаторов MLCC составляет 1 нГн.

Рис. 8 Смоделированные профили импеданса трех разных и трех одинаковых конденсаторов MLCC.

Конденсаторы с тремя номиналами одинаковой большой емкости могут обеспечить более низкий импеданс по всему спектру, чем конденсаторы с тремя разными номиналами (и без параллельных резонансных пиков на промежуточных частотах), но это не означает, что это более надежное решение.

Возможно, последний продукт работал, но вы, возможно, понятия не имеете, насколько надежна конструкция и не могли ли некоторые из неотслеживаемых, невоспроизводимых отказов быть вызваны чрезмерным шумом при переключении с правильной конвергенцией шаблонов данных, которые видели предельно высокий импеданс при параллельном резонансе.

Не обманывайте себя, думая, что три конденсатора с разными значениями — это надежная стратегия, или что три конденсатора с одинаковым значением более надежны. Без анализа на системном уровне они оба могут быть в равной степени приемлемыми, одинаково маргинальными или несостоятельными из-за одних и тех же ошибок.

Проверка качества

Если вы не собираетесь проводить собственный анализ на уровне системы, спланируйте тщательный план проверки, чтобы найти слабые звенья в PDN и провести «проверку качества».

Частью тщательного плана тестирования является проектирование тестирования в PDN. Чем лучше вы сможете охарактеризовать шум (не только на уровне платы, но и на контактных площадках кристалла), используя, например, высокоскоростные измерительные линии, тем лучше вы сможете сравнить одну стратегию развязки с другой. На рис. 9 показан пример измеренного шума напряжения на шине питания кристалла и на уровне платы при переключении ввода-вывода. Шум напряжения на кристалле составляет 600 мВ от пика до пика на шине 5 В. Шум напряжения на уровне платы составляет всего 75 мВ от пика к пику.

Рис. 9 Измеренный шум напряжения на одной и той же шине питания на кристалле, измеренный через измерительную линию, и на плате, обе шкалы одинаковые 200 мВ/дел.

Независимо от области применения всегда важна индуктивность нижней монтажной петли. Вот почему развязывающие конденсаторы MLCC всегда должны быть вторыми компонентами, размещаемыми на плате, чтобы их можно было проложить с наименьшей монтажной индуктивностью.

Если на выводе указан только один конденсатор, что является обычной практикой для многих слаботочных приложений, то всегда используйте максимальную емкость, допустимую для наименьшего практического размера корпуса, при допустимом номинальном напряжении. Без анализа на уровне системы это еще не гарантия надежного продукта, поэтому необходим тщательный план тестирования.

Качество проектирования: правильная стратегия использования развязывающих конденсаторов

Использование трех различных номиналов развязывающих конденсаторов основано на устаревшем предположении, что конденсаторы малой емкости являются «высокочастотными» конденсаторами. В нашу эпоху конденсаторов MLCC, где это допущение неприменимо, что лучше порекомендовать? К сожалению, ответ таков: «это зависит».

Однако существуют некоторые общие рекомендации по проектированию, применимые к большинству систем.

Целью любой PDN является подача постоянного напряжения на те компоненты, которые в нем нуждаются, с приемлемым для приложения уровнем шума. Конденсаторы MLCC, используемые для развязки, являются лишь частью хорошей стратегии PDN.

Одним из основополагающих принципов проектирования PDN является сохранение профиля импеданса, как видно из контактных площадок ИС, плоского импеданса и на приемлемо низком уровне. Это означает уменьшение пиков параллельного резонанса, как правило, за счет добавления большей емкости, уменьшения индуктивности контура и формирования профиля импеданса либо с использованием конденсаторов других номиналов, либо с помощью контролируемого ESR (что уменьшит добротность пиков).

Иногда это означает, что объемная емкость достаточна для уменьшения пикового значения VRM-накопительного конденсатора. На высокочастотном конце плоский профиль импеданса на уровне платы поможет ослабить гору Бандини пика параллельного резонанса емкости на кристалле и индуктивности выводов корпуса.

Выбор номиналов конденсаторов требует анализа на уровне системы, включая VRM на одном конце и потребляющие элементы на другом. Несмотря на то, что вы проектируете все элементы монтажа, чтобы максимально уменьшить индуктивность контура конденсаторов, всегда полезно использовать 3D-симуляторы и инструменты моделирования на основе измерений для разработки точных моделей элементов PDN для моделирования всей системы. Точная модель VRM и емкости на кристалле каждой индуктивности рельса и выводов корпуса являются частью общего анализа для разработки надежной конструкции.

При значительной развязке на корпусе более важны низкочастотные свойства объемных конденсаторов и конденсаторов MLCC. Когда доминируют емкость на кристалле и индуктивность выводов корпуса, создавая большую гору Бандини из-за их параллельного резонанса, важно демпфирование за счет плоского профиля импеданса, создаваемого конденсаторами MLCC на уровне платы.

К сожалению, никакая комбинация всего лишь трех номиналов конденсаторов, кроме использования конденсаторов с контролируемым ESR, не обеспечит какого-либо демпфирования на уровне платы для Bandini Mountain.

Это лишь беглый взгляд на некоторые движущие силы проектирования, которые действительно влияют на оптимизированную и экономичную стратегию разделения. Первым шагом является выявление проблемы. Второй шаг — определение основной причины проблемы, а третий шаг — определение общей стратегии проектирования PDN, обеспечивающей приемлемый уровень шума, частью которой является оптимизированная стратегия развязки.

При наличии разницы в целевом импедансе систем более чем на шесть порядков, от более 10 Ом во многих приложениях IoT до менее 10 мкОм в продуктах на базе крупных сетевых процессоров, не существует единой рентабельной стратегии , но много.

Но это история для другой главы.

Резюме

Происхождение использования конденсаторов трех различных номиналов основано на использовании конденсаторов со сквозными выводами. Конденсаторы с меньшим значением емкости, как правило, будут иметь более низкий ESL и более низкий импеданс на высоких частотах. При использовании конденсаторов со сквозным отверстием использование конденсаторов трех разных номиналов дает преимущество в производительности.

Но с конденсаторами MLCC, которые используются более 20 лет, эти старые рекомендации по проектированию больше не применяются.

Если для развязки указаны только один или три конденсатора, это, вероятно, связано с отсутствием анализа конструкции. Вместо этого то, что работало в предыдущем проекте, рекомендовано в следующем. Дизайн работает, несмотря на использование трех разных значений, и есть вероятность, что он будет работать одинаково хорошо, используя все три одинаковых значения. В этом случае надежность вашего проекта «проверена», а не «разработана».

Наилучший подход — всегда проводить собственный анализ, включая остальную часть системы распределения питания и, если они доступны, точные модели всех ваших компонентов по мере их установки в вашу систему.

Если в вашем проекте указаны три разных номинала конденсаторов, возможно, вы следуете устаревшим рекомендациям по проектированию, которые применялись более 20 лет. Вероятно, пришло время пересмотреть это руководство по проектированию для вашего следующего проекта и провести собственный анализ.