Warum gibt es 1 pF-Kondensatoren?

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Welche Verwendung finden Ingenieure für Kondensatoren mit 1 pF oder niedrigerem Wert?

Dies ist die Art von Wert, die man mit zwei Drahtstücken nahe beieinander oder zwei Spuren erhält.

capacitor

— Dirk Bruere
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Und möchten Sie sich lieber auf einen Kondensator verlassen, der diesen Wert liefert, oder auf die unbekannten dielektrischen Eigenschaften in Bezug auf Ihre Leiterplattenmaterialien oder auf die Präzision einer Person, die zwei Drahtstücke eng zusammenlötet?

— PlasmaHH

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Wie alle? RF (nach Schaltplänen suchen). Digital (Quarzoszillatorschaltungen). Wirklich, es sieht nur klein aus.

— Eugene Sh.

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Bei hohen Frequenzen (Hunderte von MHz oder höher) werden häufig kleine Picofarad-Wertobergrenzen für die Signalfilterung und -konditionierung verwendet. Manchmal sind sie aus Kupfergeometrie auf der Leiterplatte selbst konstruiert, anstatt diskrete Kondensatoren zu verwenden.

— Wossname

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@ Wossname: Im Allgemeinen in anspruchsvollen / präzisen Mikrowellenschaltungen, bei denen der Preis keine Rolle spielt und Sie die genaue Kontrolle über Leiterplattenmaterial, Kupfer- und Vergoldungsdicke haben. Aber auch dort mischen Sie echte Kondensatoren mit Filtern mit verteilten Elementen.

— PlasmaHH

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@ PlasmaHH, klingt wie eine Antwort für mich :)

— Wossname

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Der kleinste Kondensator, den ich kürzlich in einem Filter in einem 6-GHz-Empfänger verwendet habe, war 0,5 pF. Es gab dort auch 2 nH-Induktivitäten, und man könnte argumentieren, dass diese mit ein paar Millimetern Gleis hergestellt werden könnten. Beide waren jedoch kleiner als die äquivalente Art, sie in Kupfer umzusetzen.

Vielleicht wichtiger als die Größe ist, dass es sich um diskrete Komponenten handelte. Als ich den Kondensator von 0,4 pF auf 0,5 pF ändern wollte, musste ich die Platine nicht neu einstellen. Ich habe gerade die Stückliste geändert.

— Neil_UK
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Würde die Verwendung von Schienen anstelle eines gefertigten Bauteils zu einem weniger konsistenten Produkt führen? Sagen wir zum Beispiel von Los zu Los, die tatsächlichen Eigenschaften der Leiterplattenproduktion können sich ändern, oder selbst wenn Sie sich entscheiden, die Leiterplattenhersteller zu wechseln, wie ich es mir vorstelle.

— MDMoore313

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@BigHomie Bei diesen Frequenzen wechseln Sie nicht den Board-Anbieter, ohne erneut zu drehen. Sie können dem Panel sogar eine Teststrecke für den Test vor der Bestückung hinzufügen.

— Sean Houlihane

@Neil_DE Könnten Sie näher erläutern, warum Sie diese Kapazitätswerte benötigen und warum Sie von 0,4pF auf 0,5pF umsteigen mussten? Ich bin mir auch nicht sicher, was zu solch kleinen Werten führen würde, und die kleinsten Werte, die ich verwendet habe, sind 22pF-Kappen auf einem Quarzkristall, einfach weil das im Datenblatt des Kristalls steht.

— Ehryk

Wahrscheinlich ein Tiefpassfilter, der Shannons Theorem für den ADC erfüllt?

— Michael

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Ich sehe nicht, dass jemand ausdrücklich darauf hingewiesen hat, dass Sie IMMER die Leiterplatte (und den Rest der Umgebung) als Kondensator verwenden - es ist nicht "dies oder das", es ist "dies oder (dies und das)". Sie können eine Obergrenze von 0,5 pF angeben, aber der Stromkreis wird aufgrund aller parasitären Faktoren> 0,5 pF anzeigen. Aus diesem Grund weist @SeanHoulihane darauf hin, dass ein Wechsel des Board-Anbieters möglicherweise einen Board-Spin erforderlich macht. Allerdings nicht immer - Sie können möglicherweise Änderungen an den Komponentenwerten (per @Neil_UK) vornehmen oder einfach nur Glück haben.

— Fred Hamilton

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Ich verwende einen 0,8-pF-Kondensator in einem Fotodioden-Transimpedanzverstärker (TIA) über dem Rückkopplungswiderstand, um die Rauschverstärkung des Operationsverstärkers zu verringern, und ich habe ausgewählte Testkondensatoren ab 0,5 pF verwendet, um einen 400-MHz-Colpitts-basierten VCO zu zentralisieren.

Ich habe auch einen 1-pF-Kondensator in einem Quadratur-FM-Detektor verwendet, um den Tank so anzusteuern, dass ich ein hohes Q und die erforderliche Phasenverschiebung von 90 Grad erhalte.

— Andy aka
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Sie finden sie auch in entsprechenden Schaltkreisen für RFID- Leseantennen.

Hier ist eine gute Impedanzanpassung zwischen Sender und Antenne für eine gute Leistung von entscheidender Bedeutung. In der Regel führen Sie die Feinabstimmung mit Kondensatoren durch.

Eine Nichtübereinstimmung von 1 pF kann leicht eine Ausgangsleistung von 20% und damit einen Unterschied in der Lesedistanz bewirken.

Sie verwenden nur Kondensatoren mit 1 pF oder weniger. Sie werden normalerweise parallel zu einem größeren Kondensator verwendet. Wenn Ihre Schaltung also irgendwo einen Kondensator mit 19 pF benötigt, werden Sie 18 pF und 1 pF parallel verwenden.

Warum nicht 10 pF und 9,1 pF parallel verwenden, fragen Sie sich vielleicht: Der Grund dafür ist, dass es schwierig ist, 1% Toleranzkondensatoren unter 10 pF zu finden. Kleine Werte kommen mit einer absoluten Toleranz von - sagen wir - +/- 0,3 pF.

Sie erhalten eine bessere Gesamtpräzision, wenn Sie ein Präzisions-18-pF-Teil parallel zu einer nicht so guten 1-pF-Kappe verwenden.

— Nils
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Ich verwende manchmal Kapitälchen, um die Kapazität in Filtern anzupassen. So etwas wie ein State-Variable-Filter im 100-kHz-Bereich (nicht oft 1 pF, aber 2,2 oder 3,3 sind keine Seltenheit).

— George Herold
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Neben den Antworten aller anderen sind diskrete Kondensatoren in der Regel weniger verlustbehaftet als eingebettete Lösungen. Im Fall eines C0G oder eines geeigneten Mikrowellendielektrikums kann der diskrete Kondensator um eine Größenordnung weniger verlustbehaftet sein als ein Standard-PCB-Material wie FR4. Geringere Verluste bedeuten, dass Ihre Filter eine geringere Dämpfung und eine höhere Güte aufweisen, was dazu beiträgt, unerwünschte Frequenzen zu blockieren oder stabilere PLLs usw. zu erzeugen.

— Sam
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