Mengapa 1 pF kapasitor ada?


Penggunaan apa yang ditemukan oleh para insinyur untuk kapasitor 1 pF atau bernilai lebih rendah?

Ini adalah jenis nilai yang didapat dengan dua bit kawat dekat satu sama lain atau dua trek.


7
Dan apakah Anda lebih suka mengandalkan kapasitor untuk memberikan nilai itu atau pada sifat dielektrik yang tidak diketahui dalam hal bahan PCB Anda, atau ketepatan seseorang menyolder dua bit kawat secara berdekatan?
PlasmaHH

5
Seperti ... Ada? RF (mencari skema sekitar). Digital (sirkuit osilator kristal). Sungguh, itu hanya terlihat kecil.
Eugene Sh.

6
Frekuensi tinggi (ratusan MHz atau lebih) sering menggunakan batas nilai picofarad kecil dalam penyaringan dan pengkondisian sinyal. Kadang-kadang mereka dibangun dari geometri tembaga pada PCB itu sendiri daripada menggunakan kapasitor diskrit.
Wossname

9
@Wossname: Umumnya di sirkuit microwave menuntut / presisi tinggi, di mana harga tidak menjadi masalah dan Anda memiliki kontrol yang tepat atas bahan PCB, tembaga dan ketebalan pelapisan emas. Tetapi juga Anda mencampur kapasitor nyata dengan filter elemen terdistribusi.
PlasmaHH

4
@PlasmaHH, terdengar seperti Jawaban untuk saya :)
Wossname

Jawaban:


Kapasitor terkecil yang saya gunakan baru-baru ini, dalam filter di penerima 6 GHz, adalah 0,5 pF. Ada beberapa induktor 2 nH di sana juga, dan Anda bisa berpendapat bahwa itu bisa dibuat dengan beberapa mm trek. Namun, keduanya lebih kecil dari cara yang setara untuk mengimplementasikannya dalam tembaga.

Mungkin yang lebih penting daripada ukuran, adalah bahwa mereka adalah komponen diskrit. Ketika saya ingin mengubah kapasitor dari 0,4 pF menjadi 0,5 pF, untuk menyetel ulang filter, saya tidak perlu respin papan; Saya baru saja mengubah bill of material.


Juga, akankah menggunakan trek sebagai ganti komponen pabrikan menghasilkan produk yang kurang konsisten? Katakan misalnya dari banyak ke banyak, karakteristik aktual dari produksi papan dapat berubah, atau bahkan jika Anda memutuskan untuk beralih produsen papan yang saya bayangkan.
MDMoore313

10
@BigHomie Pada frekuensi ini, Anda tidak mengganti pemasok papan tanpa memutar ulang. Anda bahkan mungkin memasukkan trek uji pada panel untuk uji pra-populasi.
Sean Houlihane

@ Neil_UK Bisakah Anda menguraikan alasan desain spesifik Anda membutuhkan nilai kapasitansi tersebut, serta apa yang mengharuskan perubahan Anda dari 0,4pF menjadi 0,5pF? Saya juga tidak yakin apa yang akan mendorong nilai sekecil itu, dan nilai terkecil yang saya gunakan adalah tutup 22pF pada kristal kuarsa, hanya karena itulah yang dikatakan menggunakan lembar data kristal untuk digunakan.
Ehryk

Mungkin low pass filter untuk memuaskan teorema Shannon untuk ADC?
Michael

4
Saya tidak melihat bahwa ada orang yang secara eksplisit menunjukkan bahwa Anda SELALU menggunakan PCB (dan lingkungan lainnya) sebagai kapasitor - bukan "ini atau itu", itu "ini atau itu (ini dan itu)". Anda dapat menentukan batas 0,5pF, tetapi sirkuit akan melihat> 0,5pF karena semua parasitics, itulah sebabnya @SeanHoulihane menunjukkan bahwa vendor papan pengganti mungkin memerlukan sebagai papan putaran. Namun tidak selalu - Anda mungkin dapat melakukan perubahan nilai komponen (per @Neil_UK) atau hanya beruntung.
Fred Hamilton

Saya menggunakan kapasitor 0,8 pF dalam penguat transimpedansi fotodioda (TIA) melintasi resistor umpan balik untuk mengurangi op-amp noise gain dan saya telah menggunakan pilih pada kapasitor uji dari 0,5 pF ke atas untuk memusatkan 400 MHz colpitts berbasis VCO.

Saya juga menggunakan kapasitor 1 pF dalam detektor FM quadrature untuk menggerakkan tangki sehingga saya mendapatkan Q tinggi dan pergeseran fasa yang diperlukan 90 derajat.


Anda juga akan menemukannya di sirkuit pencocokan antena pembaca RFID .

Di sini pencocokan impedansi yang baik antara pemancar dan antena sangat penting untuk kinerja yang baik, dan Anda biasanya akan melakukan fine tuning dengan kapasitor.

Ketidakcocokan 1 pF dapat dengan mudah menghasilkan daya output 20% dan dengan demikian perbedaan jarak baca.

Anda tidak menggunakan 1 pF atau kapasitor yang lebih kecil saja. Mereka biasanya digunakan secara paralel dengan kapasitor yang lebih besar. Jadi jika rangkaian Anda memanggil kapasitor 19 pF di suatu tempat Anda akan menggunakan 18 pF dan 1 pF secara paralel.

Mengapa tidak menggunakan 10 pF dan 9,1 pF secara paralel Anda mungkin bertanya: Alasannya adalah, sulit untuk menemukan kapasitor toleransi 1% di bawah 10 pF. Nilai-nilai kecil datang dengan toleransi absolut - katakanlah - +/- 0,3 pF.

Anda mendapatkan presisi keseluruhan yang lebih baik jika Anda menggunakan bagian presisi 18 pF secara paralel dengan tutup 1 pF yang tidak begitu baik.


Terkadang saya akan menggunakan topi kecil untuk membantu mencocokkan kapasitansi dalam filter. Sesuatu seperti filter Variabel Negara dalam kisaran 100kHz, (tidak sering 1 pF, tetapi 2,2 atau 3,3 tidak jarang.)


Selain jawaban orang lain, kapasitor diskrit cenderung kurang rugi daripada solusi tertanam. Dalam kasus C0G atau dielektrik gelombang mikro yang tepat, kapasitor diskrit dapat menjadi urutan besarnya lebih kecil daripada bahan PCB standar seperti FR4. Berkurangnya kerugian berarti filter Anda memiliki redaman yang lebih rendah dan memiliki Q yang lebih tinggi yang membantu dalam memblokir frekuensi yang tidak diinginkan atau membuat PLL lebih stabil, dll.

Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.