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Differenza tipi di condensatori

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Differenza tipi di condensatori

Messaggioda Foto Utenteultrasound91 » 10 gen 2015, 17:35

Salve, devo inserire in un circuito un condensatore di bypass.
Il condensatore verrà posto fra il VCC di un integrato e il ground.
Il valore è 100nF. Per questo valore si trovano sia ceramici che elettrolitici.
Cosa mi consigliate?
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[2] Re: Differenza tipi di condensatori

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 10 gen 2015, 17:46

Elettrolitici da 100nF esistono ma non li ho mai visti usare, e per lo piu` sono ad alta tensione.

Per filtrare l'alimentazione di un integrato si usano sempre i ceramici, sono piccoli e quindi hanno una bassa induttanza serie. Inoltre hanno anche una bassa resistenza serie, quindi ideali per questa applicazione.
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
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[3] Re: Differenza tipi di condensatori

Messaggioda Foto Utenteultrasound91 » 10 gen 2015, 18:21

D'accordo, ho capito. Mi sorprende che nel progetto della scheda di Arduino Uno abbiano usati condensatori elettrolitici da 100nF.
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[4] Re: Differenza tipi di condensatori

Messaggioda Foto Utentealdofad » 10 gen 2015, 18:58

Sono 100 micro
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[5] Re: Differenza tipi di condensatori

Messaggioda Foto Utenteultrasound91 » 10 gen 2015, 23:39

Mi rimane un dubbio: gli elettrolitici posso essere attraversati solo in un verso, i ceramici in tutti e due.
Quindi al fine di filtrare i disturbi dell'alimentazione non è meglio usare sempre gli elettrolitici?
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[6] Re: Differenza tipi di condensatori

Messaggioda Foto Utentealdofad » 11 gen 2015, 4:32

Forse volevi dire il contrario.
Comunque gli elettrolitici hanno purtroppo un limite di vita, seppure alto e dipendente dall'utilizzo (cicli di carica/scarica). Sotto il micro non ho mai visto degli elettrolitici e avrebbe poco senso dato che ci sono i ceramici.
Sono solitamente necessari entrambi.
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[7] Re: Differenza tipi di condensatori

Messaggioda Foto Utenteultrasound91 » 11 gen 2015, 4:36

Quindi teoricamente a parità di capacità i ceramici costano di più?
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[8] Re: Differenza tipi di condensatori

Messaggioda Foto UtenteFedericoSibona » 11 gen 2015, 9:49

Non credo, il costo è definito, oltre che da situazioni di mercato, dai processi industriali di fabbricazione e mi pare che un elettrolitico sia più complesso di un ceramico. Questo a parità di capacità e tensione di lavoro.

Curiosità: ho letto da qualche parte che i condensatori ceramici possono presentare un certo effetto piezoelettrico, vi risulta?
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[9] Re: Differenza tipi di condensatori

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 11 gen 2015, 10:22

A me risulta che variano alquanto con la temperatura.
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[10] Re: Differenza tipi di condensatori

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 11 gen 2015, 12:04

La corrente in qualunque condensatore puo` essere, anzi deve essere bidirezionale. Quello che cambia e` la tensione, che negli elettrolitici deve essere sempre con il positivo dal lato giusto, altrimenti ka-boom!

Sulle alimentazioni dei circuiti elettronici si puo` usare un elettrolitico perche' la tensione non cambia mai segno. Ma l'elettrolitico ha una impedenza interna molto elevata, se confrontata con un ceramico, sia a causa della resistenza serie che dell'induttanza serie, e per questo non va bene a fornire picchi di corrente elevata e di breve durata richieste dagli integrati, specialmente quelli digitali.

Quello che si fa di solito e` mettere dei ceramici vicino agli integrati e poi un elettrolitico per tutta la scheda. Ora non ho tempo di spiegarne la ragione, ha a che vedere con linee di trasmissione e risonanze varie.

Per quanto riguarda i ceramici e` vero quanto avete detto: sono piezoelettrici (ma non ho dati in proposito), dipendono dalla temperatura, e fanno anche di peggio :-). Da qui in avantiu vado a memoria, possono esserci delle imprecisioni o degli errori.

Il comportamento e` determinato dalla ceramica e varia con la costante dielettrica della ceramica. Ci sono due principali famiglie di ceramiche, quelle ad alta costante dielettrica (basate sul titanato di bario) e quelle a bassa costante dielettrica. Maggiore e` la costante dielettrica peggiore e` il comportamento del condensatore.

Per quanto riguarda la temperatura il comportamento e` descritto nella sigla che identifica il materiale, ad esempio X7R, Z5U... La prima lettera indica la temperatura minima, la cifra la temperatura massima e l'ultima lettera la variazione della capacita`. Ad esempio X7R dice che da -55°C a +125°C la capacita` varia di +/- 15%, quindi un buon comportamento, ceramica a bassa costante dielettrica, mentre Z5U dice che da +10°C a +85°C la capacita` varia da +22% a -82% : la capacita si riduce a UN QUINTO! Un 100nF si riduce a meno di 20nF! La ceramica degli Z5U e` sicuramente ad alta costante dielettrica.

Ma non e` finita. Oltre che dalla temperatura la capacita` di un ceramico dipende anche dagli stress meccanici cui e` sottoposto. Se si mette un ceramico sul capacimetro e poi lo si schiaccia con un paio di pinze, interponendo un po' di cotone per non rompere il componente, la capacita` diminuisce. Se infine si applica una tensione continua sul condensatore, la capacita` anche diminuisce, sempre di fattori abbastanza elevati se il condensatore e` fatto con una ceramica ad alta costante dielettrica.

In pratica i condensatori ceramici sono componenti di interesse psichiatrico per personalita` multiple: sono dei condensatori che si comportano da termometri, voltmetri e microfoni :-) To say nothing of the dielectric absoption :D
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