Pourquoi existe-t-il des condensateurs 1 pF?

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Quels types d’utilisation les ingénieurs trouvent-ils pour des condensateurs de 1 pF ou moins?

C'est le genre de valeur que l'on obtient avec deux fils de fil proches l'un de l'autre ou deux pistes.

capacitor

— Dirk Bruere
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Et préféreriez-vous vous fier à un condensateur pour fournir cette valeur ou aux propriétés diélectriques inconnues de vos matériaux à base de PCB, ou à la précision d'une personne soudant à la main deux bouts de fil très proches?

— PlasmaHH

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Comme n'importe quel? RF (chercher des schémas autour). Numérique (circuits oscillateurs à cristal). Vraiment, ça a l'air petit.

— Eugene Sh.

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Les hautes fréquences (centaines de MHz ou plus) utilisent fréquemment de petites limites de picofarad dans le filtrage et le conditionnement du signal. Parfois, ils sont construits à partir de la géométrie de cuivre sur le circuit imprimé lui-même plutôt que d'utiliser des condensateurs discrets.

— Wossname

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@Wossname: Cependant, généralement dans les circuits hyperfréquences très exigeants / de précision, où le prix n'est pas un problème et où vous avez un contrôle précis sur le matériau de la carte, l'épaisseur du cuivre et de l'or. Mais là aussi, vous mélangez de vrais condensateurs avec des filtres à éléments distribués.

— PlasmaHH

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@PlasmaHH, ça ressemble à une réponse à moi :)

— Wossname

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Le plus petit condensateur que j'ai utilisé récemment, dans un filtre dans un récepteur de 6 GHz, était de 0,5 pF. Il y avait aussi quelques inducteurs 2 nH, et on pourrait dire que ceux-ci pourraient être fabriqués avec quelques millimètres de piste. Cependant, les deux étaient plus petites que la manière équivalente de les mettre en œuvre en cuivre.

Plus important peut-être que la taille, c’est qu’il s’agissait de composants distincts. Lorsque je voulais changer le condensateur de 0,4 pF à 0,5 pF pour réaccorder le filtre, je n'avais pas besoin de respin le conseil d'administration; Je viens de changer la nomenclature.

— Neil_UK
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En outre, l'utilisation d'une piste au lieu d'un composant fabriqué pourrait-elle donner un produit moins cohérent? Disons par exemple de lot en lot, les caractéristiques réelles de la production de cartes peuvent changer, ou même si vous décidez de changer de fabricant de cartes, j'imagine.

— MDMoore313

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@BigHomie À ces fréquences, vous ne changez pas de fournisseur de carte sans une nouvelle rotation. Vous pourriez même inclure une piste de test sur le panneau pour le test de pré-population.

— Sean Houlihane

@Neil_UK Pourriez-vous préciser les raisons de conception spécifiques pour lesquelles vous aviez besoin de telles valeurs de capacité, ainsi que les raisons pour lesquelles votre changement de 0.4pF à 0.5pF a nécessité? Moi aussi, je ne suis pas sûr de ce qui inciterait de telles valeurs, et les plus petites valeurs que j'ai utilisées sont des bouchons de 22 pF sur un cristal de quartz, tout simplement parce que c'est ce que la fiche technique du cristal dit d'utiliser.

— Ehryk

Probablement un filtre passe-bas pour satisfaire le théorème de Shannon pour le CAN?

— Michael

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Je ne vois pas que quiconque ait explicitement indiqué que vous utilisiez TOUJOURS le PCB (et le reste de l'environnement) comme condensateur - ce n'est pas "ceci ou cela", c'est "ceci ou cela (cela et cela)". Vous pouvez spécifier une limite de 0,5pF, mais le circuit affichera une valeur supérieure à 0,5pF en raison de tous les parasites. C'est pourquoi @SeanHoulihane souligne que le changement de fournisseur de carte peut nécessiter une rotation de carte. Pas toujours, cependant - vous pourrez peut-être modifier la valeur d'un composant (par @Neil_UK) ou simplement être chanceux.

— Fred Hamilton

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J'utilise un condensateur de 0,8 pF dans un amplificateur à transposition de photodiode (TIA) aux bornes de la résistance de contre-réaction afin de réduire le gain de bruit de l'amplificateur opérationnel.

J'ai également utilisé un condensateur de 1 pF dans un détecteur FM en quadrature pour piloter le réservoir afin d'obtenir un Q élevé et le déphasage nécessaire de 90 degrés.

— Andy aka
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Vous les trouverez également dans les circuits d'adaptation d'antenne de lecteur RFID .

Ici, une bonne adaptation d'impédance entre l'émetteur et l'antenne est essentielle pour de bonnes performances et vous ferez généralement le réglage fin avec des condensateurs.

Une discordance de 1 pF peut facilement générer une puissance de sortie de 20% et donc une différence de distance de lecture.

Vous n'utilisez pas des condensateurs de 1 pF ou moins. Ils sont généralement utilisés en parallèle avec un plus gros condensateur. Donc, si votre circuit appelle un condensateur de 19 pF quelque part, vous utiliserez 18 pF et 1 pF en parallèle.

Pourquoi ne pas utiliser 10 pF et 9,1 pF en parallèle, vous pourriez vous demander: La raison en est qu’il est difficile de trouver des condensateurs à 1% de tolérance en dessous de 10 pF. Les petites valeurs ont une tolérance absolue de - disons - +/- 0,3 pF.

Vous obtenez une meilleure précision globale si vous utilisez une pièce de précision à 18 pF en parallèle avec un bouchon pas très bon de 1 pF.

— Nils
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J'utilise parfois des petites majuscules pour faire correspondre la capacité des filtres. Quelque chose qui ressemble à un filtre Variable d'état dans la gamme des 100 kHz, (pas souvent 1 pF, mais 2.2 ou 3.3 n'est pas rare.)

— George Herold
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Outre les réponses de chacun, les condensateurs discrets ont tendance à avoir moins de pertes que ceux d'une solution intégrée. Dans le cas d'un C0G ou d'un diélectrique à micro-ondes approprié, le condensateur discret peut être d'un ordre de grandeur inférieur à la perte par rapport à un matériau de PCB standard comme le FR4. Moins de perte signifie que vos filtres ont une atténuation plus basse et un Q plus élevé, ce qui aide à bloquer les fréquences non désirées ou à créer des PLL plus stables, etc.

— Sam
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