Remplacement du condensateur au tantale par un condensateur en céramique pour les amplis opérationnels

J'essaie de construire un amplificateur non inverseur avec certains amplificateurs opérationnels; THS3491

La fiche technique est liée ci-dessous.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ths3491.pdf

À la page 25, il y a un diagramme de configuration non inverseur.

Et à la page 35, il y a des directives pour le découplage des condensateurs

Il dit "Utilisez des condensateurs de découplage au tantale plus grands (avec une valeur de 6,8 uF ou plus) qui sont efficaces à des fréquences plus faibles ..."

J'avais une si mauvaise expérience avec les condensateurs au tantale, donc je voulais éviter de les utiliser.

Est-il acceptable de remplacer les condensateurs au tantale par des condensateurs en céramique?

En recherchant sur StackExchange, j'ai trouvé plusieurs pages avec un problème similaire;

Condensateurs au tantale vs condensateurs céramiques

MLCC vs Tantalum: pour le découplage, l'entrée au régulateur et la réduction de l'ondulation

La réponse a été qu'il est acceptable d'utiliser de la céramique, mais je n'en suis pas sûr car je traite avec des amplis opérationnels. J'ai cherché plus;

http://www.dataweek.co.za/news.aspx?pklnewsid=27008

Dans le site Web ci-dessus, ils recommandent d'utiliser la céramique sur le tantale, car les condensateurs en céramique ont plus d'avantages que le tantale.

Mais, est-il acceptable de remplacer le tantale par des condensateurs en céramique?

operational-amplifier capacitor

— user65452
source

Pour le découplage des condensateurs, oui tant que vous pouvez trouver des tailles similaires (ce qui n'est peut-être pas le cas, ce qui était probablement la raison des tantales en premier lieu). Pour les condensateurs dans le chemin du signal, vous devez être plus prudent car la plupart des diélectriques en céramique souffrent d'effets piézoélectriques (les vibrations et autres généreront des tensions qui apparaissent sous forme de bruit), des effets de polarisation CC (capacité réduite à mesure que la polarisation CC à travers le condensateur augmente), et les effets de la température. La céramique C0G / NP0 est normalement utilisée dans ce cas car c'est l'une des rares céramiques qui ne subissent aucun de ces effets.

— DKNguyen

C'est probablement une ancienne fiche technique. Il y a 20 ans, les tantales étaient la solution à faible ESR pour . Nous utilisons aujourd'hui la céramique.

C \geq 1 μ F

$C \ge 1\mu\mathrm{F}$

— TimWescott

OOI et peut-être OT, quelles mauvaises expériences avez-vous eues avec des bouchons en tantale?

— james

Le tantale a toujours sa place, même avec l'avènement de l'électrolyse polymère et des MLCC à haut rapport C / V. Surtout sur le coût lorsque vous êtes dans les quelques centaines d'uF et «entre» la céramique et (petite boîte, haute performance) électrolytique. Nous déclassons le tantale de 50% sur la tension et nous n'avons eu aucune défaillance pyrotechnique du tantale après cela.

— Cursorkeys

Réponses:

Dans la plupart des circuits, oui. Et dans votre circuit, ce serait bien.

La capacité n'est que de la capacité et les valeurs de capacité des MLCC céramiques ont augmenté considérablement au cours des dernières décennies, ce qui a conduit à une applicabilité beaucoup plus large (et à la pénurie de production continue).

Mais vous devez être conscient de quelques mises en garde qui sont principalement exclusives à la céramique:

Dans certains circuits, l'ESR capacitif est une partie nécessaire du circuit, une valeur minimale est attendue et la céramique a tendance à avoir un ESR extrêmement faible. Dans certains cas, cela peut entraîner une instabilité et des oscillations. L'entrée de convertisseurs CC-CC commutables et de longs câbles d'alimentation CC pouvant être connectés sous tension est particulièrement préoccupante.
Les MLCC ont tendance à avoir de très fortes dépendances de tension. Ceux-ci peuvent perdre 60% ou plus de leur valeur de capacité sous polarisation CC. En plus de la perte capacitive, il s'agit d'un comportement non linéaire qui peut être préoccupant dans certains circuits.
Les céramiques MLCC sont piézoélectriques. Toute vibration ou gradient de température peut provoquer l'injection de bruit dans le circuit. Et, dans certaines applications de commutation, vous entendrez réellement le bourdonnement des condensateurs qui peut entraîner des pannes mécaniques.

— Edgar Brown
source

L'un des aspects les plus importants des propriétés piézoélectriques est le bruit audible qui peut être assez dérangeant si la fréquence de travail d'un grand capuchon est dans la plage audible.

— Dmitry Grigoryev

Merci, je vais vérifier l'ESR et voir si elle est dans une plage raisonnable.

— user65452

Oui, c'est bien du point de vue des amplis opérationnels. Faites attention au coefficient de tension des condensateurs, vous aurez peut-être besoin d'une capacité nominale de 10uF ou 20uF pour obtenir 6,8uF à la tension de polarisation de 15V (ils ont un coefficient de tension élevé). (en passant, c'est un peu une bête d'une gamme de GHz CFA, donc les plus petits condensateurs en céramique (100nF + 100pF) sont vraiment importants dans cette application particulière, voir le commentaire de Peter Smith sur l'utilisation de bouchons à géométrie inverse pour les capacités inférieures - ils ont bornes le long des côtés longs de la puce donc moins d'impédance série parasite).

Par exemple, voici un condensateur 25V 10uF 1210 qui est généralement en baisse d'environ -35% à une polarisation de 15V. Les petits condensateurs seront probablement pires.

D'un point de vue système, le fait d'avoir un certain nombre de condensateurs ESR très faibles contournant les alimentations peut entraîner des problèmes de stabilité avec la régulation de votre alimentation. S'il s'agit d'une alimentation de laboratoire ou de régulateurs linéaires 7815/7915, ce ne sera pas un problème (au moins avec le 7815), mais avec les régulateurs linéaires LDO ou les régulateurs négatifs, cela pourrait causer des problèmes.

— Spehro Pefhany
source

Parcourez ici, en faisant attention à la capacité nominale, à la tension nominale et à l'emballage pour avoir une idée de la façon dont les choses sont affectées (oui, l'emballage affecte la chute de capacité avec une polarisation CC): ds.murata.co.jp/simsurfing/mlcc.html?lcid= fr-fr

— DKNguyen

L'OP peut souhaiter utiliser des dispositifs à géométrie inverse pour les découpleurs haute fréquence afin de minimiser l'inductance. (0306 ou 0508 peut-être)

— Peter Smith