Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

Suche:  

Abblockkondensator: Absorbtion und Speicherung... (Elektronik)

verfasst von schaerer(R)  E-Mail, Kanton Zürich (Schweiz), 15.04.2011, 12:17 Uhr

» 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

antworten

Gesamter Thread:

Abblockkondensator und co - was gehört in jede Schaltung? - Patrick S., 14.04.2011, 22:33 (Elektronik)
Abblockkondensator und co - was gehört in jede Schaltung? - otti(R), 14.04.2011, 23:31
Abblockkondensator und co - was gehört in jede Schaltung? - el-haber, 15.04.2011, 11:09
Abblockkondensator: Absorbtion und Speicherung... - schaerer(R), 15.04.2011, 12:17