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Hallo Elko Forum!

Ich bin noch recht neu im Elektrotechnik-Bereich und bin vor kurzem durch Zufall auf das Thema Abblockkondensator gestoßen.
Nach allem was ich nun dazu gelesen habe ist deren Einsatz ja sehr empfehlenswert sobald ICs eingesetzt werden.

Nun stellt sich mir natürlich die Frage, ob es noch weitere solche Bauteile gibt die in jeder Schaltung empfehlenswert sind, auch bzw. speziell wenn sie nichts mit der eigentlichen Funktion der Schaltung zu tun haben?

Vielen Dank für die grundlegenden Informationen & einen schönen Abend noch!
Grüße
Patrick

» Nach allem was ich nun dazu gelesen habe ist deren Einsatz ja sehr
» empfehlenswert sobald ICs eingesetzt werden.

Eben, bei IC's die schnell schalten und daher hohe Stromspitzen auf der Versprgungsspannung ziehen. /$er TTLs z.B. oder auch der alte NMos NE555.

In dieser Allgemeinheit kann man nichts dazu sagen.

Kommt außerdem drauf an, was das Gerät machen soll und welche Stromversorgung.
Batterie ist was anderes als Trafo/Netzgerät oder gar KFZ Stromversorgung.
HF Schaltungen müssen durch "Blechkästchen" abgeschirmt werden, ein NF Verstärker in der Regel nicht.
Steilflankige Singale auf Anschlußleitungen (z.B. Monitor oder USB) brauchen ne Ferritdrossel.

Da gibts kein Patentrezept, das muss man alles in mühevoller langwieriger Arbeit selbst sich beibringen (lassen)

hws

» Hallo Elko Forum!
»
» Ich bin noch recht neu im Elektrotechnik-Bereich und bin vor kurzem durch
» Zufall auf das Thema Abblockkondensator gestoßen.
» Nach allem was ich nun dazu gelesen habe ist deren Einsatz ja sehr
» empfehlenswert sobald ICs eingesetzt werden.
»
» Nun stellt sich mir natürlich die Frage, ob es noch weitere solche
» Bauteile gibt die in jeder Schaltung empfehlenswert sind, auch bzw.
» speziell wenn sie nichts mit der eigentlichen Funktion der Schaltung zu
» tun haben?
»
» Vielen Dank für die grundlegenden Informationen & einen schönen Abend
» noch!
» Grüße
» Patrick

Das kann man m. E. so nicht beantworten uns stimme hws zu.

Aber es gibt Beispiele.

Wenn Du Schaltungen mit Batterieversorgung baust, dann ist ein Verpolungsschutz ggf. sinnvoll.

Wenn Schaltungen über Eingaben gesteuert werden, dann sind Fehleingaben (mehrere Tasten gleichzeitig usw.) ggf. zu berücksichtigen.

Wenn Schaltungen mit Betriebsrichtungsänderungen von Motoren arbeiten sollten die ggf. nicht direkt umschalten sonderen eine Karenzzeit beachten/realisieren.

Das sind ein paar Beispiel für Zusätze in Schaltungen ähnlich dem Abblockkondensator die eventuell mit berücksichtigt werden müssen, damit es nicht zu Fehlfunktionen kommt.

Sie sind zwar nicht direkt vergleichbar, aber ich denke sie können ein Denkanstoß sein.

--
Gruß
otti
_____________________________________
E-Laie aber vielleicht noch lernfähig

Hi,
vielleicht noch ein paar Berechnungsansätze dazu:

Logik-Schaltungen:

Komplexität ermitteln in Anzahl Gatter (kleiner Prozessor z.B. 50.000)
davon 10% mit je einer Kapazität von 2pF annehmen => Das ist der aktive Anteil an Gattern, die bei einem Takt geschalten werden.

Im Beispiel oben also 2pF * 5000 = 10nF

Bei einem Takt von 10MHz und 5V Ub ergibt sich daraus ein benötigter Strom von t*I / Ub = C.
also I = C * Ub / t
I = 10nF * 5V / 100ns = 500mA

Dies sollte bei der dimensionierung der Block-Kondensatoren berücksichtigt werden, so daß die Ub innerhalb der geforderten Grenzen (Ur als tolerierte Ripple-Spannung) gehalten wird.
Hier für 250mV
Cblock = 500mA * 100ns / 250mV = 200nF + Sicherheitszuschläge.

Cu
st

Vielen Dank für eure Antworten!

Ich nehme an, es gibt dann wohl leider auch keine gesammelte Quelle wo man direkt nachschauen könnte welche ICs von welchen zusätzlichen Bauteilen profitieren könnten?

» Hi,
» vielleicht noch ein paar Berechnungsansätze dazu:
»
» Logik-Schaltungen:
»
» Komplexität ermitteln in Anzahl Gatter (kleiner Prozessor z.B. 50.000)
» davon 10% mit je einer Kapazität von 2pF annehmen => Das ist der aktive
» Anteil an Gattern, die bei einem Takt geschalten werden.
»
» Im Beispiel oben also 2pF * 5000 = 10nF
»
» Bei einem Takt von 10MHz und 5V Ub ergibt sich daraus ein benötigter Strom
» von t*I / Ub = C.
» also I = C * Ub / t
» I = 10nF * 5V / 100ns = 500mA
»
» Dies sollte bei der dimensionierung der Block-Kondensatoren berücksichtigt
» werden, so daß die Ub innerhalb der geforderten Grenzen (Ur als tolerierte
» Ripple-Spannung) gehalten wird.
» Hier für 250mV
» Cblock = 500mA * 100ns / 250mV = 200nF + Sicherheitszuschläge.

Wichtig ist dabei auch noch, dass man Multilayer-Keramik-Kondensatoren einsetzen sollte, weil nur diese eine vernachlässigbar kleine parasitäre Eigeninduktivität haben.

Wenn nötig, kann man auch kombinieren mit Elkos und parallelen Multilayer-Keramik-Kondensatoren, um mittel- und hochfrequente Störanteile zu absorbieren. Meist genügt ein Elko pro Speisespannung auf dem Print und viele Multilayer-Keramik-Kondensatoren verteilt möglichst nahe bei den kritischen analogen und digitalen ICs.

Keine Tantal-Elkos einsetzen! Diese haben zwar schon eine niedrige Eigeninduktivität, eignen sich jedoch schlecht, wenn man sie direkt mit der Betriebsspannung schaltet. Wenn man es doch wagen will, dann muss die Nennspannung des Tantal-Elko wesentlich höher sein als die Betriebsspannung. Es ist aber besser man unterlässt es, weil ein Tantal ist ein selten gewordenes Element. Tantal-Elkos eignen sich für hochohmige Timerschaltungen wegen dessen niedrigen Eigenverluste.

Schlussgedanke:

Ich schrieb oben 'absorbieren'. Es kommt ganz drauf an was passiert. Kommen die Störungen von aussen, kann mit Absorbtion (eigentlich Tiefpassfilterung) argumentieren.

Wenn jedoch die Ausgangsstufe eines ditgitalen IC zwischen den Logikpegeln umschaltet, dann gibt es sehr kurzzeitige Stromspitzen, weil sehr kurzzeitig beide Transistoren der Endstufe leiten. Die Speise-Leiterbahn zu diesem IC hat parasitär eine induktive Komponente. Das macht diese Zuleitung im Moment der steilen Schaltflanken relativ hochimpedant (hochohmig). Dadurch bricht fuer diese kurze Zeit (im ns- oder 10ns-Bereich) die Betriebsspannung am IC ein und diese Spannung ist für den Betrieb dieses IC zu niedrig.

Das IC stört sich in seiner Funktion selbst. Der keramische Abblockkondensator ganz nahe beim IC, liefert wärend diesem sehr kurzen Unterbruch die Betriebsspannung. So gesehen hat in diesem Fall der Abblock-Kondensator eine Speicher- und Überbrückungsfunktion.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» Vielen Dank für eure Antworten!
»
» Ich nehme an, es gibt dann wohl leider auch keine gesammelte Quelle wo man
» direkt nachschauen könnte welche ICs von welchen zusätzlichen Bauteilen
» profitieren könnten?

Ich empfehle Dir noch meinen Beitrag, der etwa eine Stunde nach Deiner Antwort hier online ging. Es informiert Dich ein wenig in grundsätzlicher Hinsicht, vor allem bei steilen Schaltflanken bei digitalen ICs....

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=142189&page=0&category=all&order=time

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» Ich nehme an, es gibt dann wohl leider auch keine gesammelte Quelle wo man
» direkt nachschauen könnte welche ICs von welchen zusätzlichen Bauteilen
» profitieren könnten?

Nein, das gibt es nicht, das ist Denkarbeit. Wenn's entsprechende Listen gäbe, könnte man die Elektronikentwicklung von jedem Hiwi erledigen lassen und es brauchte keine teuren Ingenieure.
Ist eben komplizierter, als du dir das vorstellst.

hws