Jakie ceramiki do bypassowania

[Rambo]

a nikt już nie potrafi wejść na stronę Walta Junga - jeśli mówimy o mcz (opampy i tym podobne) ;)... i zasilacz ludkowie, zasilacz ....

[mirfak]

Kontynuując temat bypassowania, jaka jest prawda dotycząca używania elektrolitów w bypassie? Wiadomo, że czasem trzeba użyć większych pojemności, które bocznikujemy ceramikami (konkretne typy) - czy przepłacać za "cudowne" BG, Elna i inne, czy może Tantal?

[ahaja]

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Rambo]

mirfak - jeśli mówimy o odsprzęganiu układów cyfrowych, to każdy układ kilku kondensatorów charakteryzuje się inną właściwością, co pokazują gościowie w pomiarach na zagranicznych forach. Chodzi tu o wlaściwości takiego układu w szerokim zakresie częstotliwości. Chodzi o rezonans własny i impedancję. Tak więc, są układy lepiej tłumiące zakłócenia i gorzej. Jedne tłumią lepiej jedne częstotliwości a inne drugie. Pomijam sprawy miejsca odsprzęgania bo to też ma wpływ. Układ cd jest układem b. wrażliwym i wiele miejsc niewłaściwie odsprzężonych przeklada się na końcowy efekt. Ten efekt można też w pewnym stopniu kształtować zależnie od woli konstruktora. Mówienie więc , jak należy dobierać układ odsprzęgania i to bezwzględnie jest b. trudne i lepiej popatrzeć na pomiary różnych zestawów kondensatorów. Pozostanie pytanie, czy taki idealny zestaw zawsze będzie optymalny. Uważam, w oparciu o własne eksperymenty,że w wielu miejscach tak ale nie we wszystkich. Mój zestaw do typowej cyfry skladał się z elektrolita o niskim esl i esr , miniaturowego dławika a raczej perełki muraty i małego kondensatora mlcc.

[Grzegorz7]

Jak ktoś słyszy niuanse związane z odprzęganiem zasilania w dobrze zaprojektowanych wzmacniaczach to chylę czoła. Dobry układ wzmacniacza ma współczynnik tłumienia zmian zasilania na sygnał wyjściowy na poziomie np. 90 dB. Oznacza to wpływ zasilania na poziomie szumu. A co drugi Forumowicz to słyszy! Pogratulować słuchu!

W mojej praktyce metrologa wielokrotnie dało się stwierdzić, że największym problemem jest właściwe wybranie punktów odprzęgania i prawidłowe prowadzenie mas. Problem do bólu poważny, dotykający teorii pola.

Zwracam tylko uwagę, że złe odprzęganie (o zgrozo im mniej indukcyjny C tym gorzej) może wywołać oscylacje (obwód LC gdzie L to indukcyjność np. ścieżek i elektrolita). Wzbudzać taki układ LC mogą impulsy prądowe wyższych harmonicznych.

Takie zakłócające produkty intermodulacji (na elementach nieliniowych wzmacniacza) modyfikują brzmienia wzmacniaczy.

W układach zasilania (symetrycznych) nieliniowość C jest drugorzędna. Natomiast w torach sygnałowych to rzecz pierwszorzędna!

Pozdrawiam!

[mirfak]

Grzegorz7,

jakie z tego wynikają wnioski dla amatora (jakim ja jestem)?

Nie twierdzę, że odsprzęganie ma "słyszalny" wpływ, natomiast interesuje mnie jak to najlepiej zrobić aby układ się nie wzbudzał (np. TPA6120A2). Niestety nie mam aparatury pomiarowej dlatego chciałbym to zrobić jak najbardziej uniwersalnie i z jak największą szansą powodzenia.

 

P.S. z racji zawodu i konieczności respektowania zasad EBM mam bardzo racjonalne i sceptyczne podejście do sprawy. Dowody w medycynie i elektronice muszą zostać potwierdzone w równie "twardy" sposób.

Siła dowodów jest stopniowana i zawsze opinie ekspertów stoją znacznie niżej od dobrze zaprojektowanego badania z podwójnie ślepą próbą - i tego się trzymam. To tak na marginesie.

Pozdrawiam.

[dino]

A tu następna ciekawostka (Jak NIE baypasować szybkich układów)

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Temat wywołany przez kolegę jak zwykle pokazuje szeroki zakres opinii i indywidualnych doświadczeń.

Czyli - nie ma jedynego "słusznego" rozwiązania.

Na szczęście bypasowanie jest proste i przeprowadzanie eksperymentów nie stanowi wielkiego problemu.

Zawsze można kondensator wylutować lub wlutować inny.

Osobiście używałem zwykłych elektrolitów, tantali, MKP i ceramików w różnych konfiguracjach.

Do bypasowania OPA637 w VSPS użyłem np tantala 4,7mkr + 100n ceramik w wersji SMD... sklejone ze sobą kropelka i dolutowane od strony druku do zasilania i masy - 100n był nad tantalem, miał "dłuzsza drogę" i ładnie tłumił duże częstotliwości (jak się okazało mocno siał spliter cyfry+).

W OTL Kamyka wystarczyły 100n MKP przy anodzie.

Czyli w DIY musimy eksperymentować. Często pomaga stare tranzystorowe radio AM zasilane bateriami.

Bardzo ładnie wyłapuje zakłócenia zarówno RF jak i z zasilaczy impulsowych i cyfrówki (harmoniczne).

Używam nadal radia lampowego (jako radyjko w kuchni)i przy zasilaniu z sieci nie ma szans na słuchanie AM (trójeczka na FM chodzi ładnie). Powód jest prosty - nawet jeżeli nie używasz "złych" zasilaczy to robią to Twoi sąsiedzi i cały ten bałagan przedostaje się przez zasilanie. Dlatego jak ktoś wcześniej napisał: najpierw porządny zasilacz a potem baypasowanie w miarę potrzeb (może wtedy wystarczyć ceramik)

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Grzegorz7]

Mirfak.

Cieszę się, że masz takie podejście. Dino przedstawił link, który wyjaśnia wiele. Chciałem się mądrzyć, że C bezindukcyjne lutować bezpośrednio (znaczy jak najbliżej) przy układzie aktywnym,… ale tam wszystko to podano. Nie ma znaczenia to, że tam jest w.cz a My dyskutujemy o m.cz.

TPA6120A2 to klasyczny mostkowy (od strony obciążenia) podwójny wzmacniacz tzw. pomiarowy (notabene, których pełno w medycynie). Doskonałe parametry. Układ, w zalecanej aplikacji bardzo stabilny. Trzeba odsprzężyć zasilanie z końcówek 3,4 oraz 18,20 do masy przez C=100nF. Problem, w którym miejscu? I wiecie dlaczego wzmacniacze pomiarowe (tak będę nazywał, takie mam nawyki) maja takie dobre parametry? Bo łatwo w aplikacji na płytce drukowanej geometrycznie ustalić masę (nazwijmy ją) sygnałową. Są to wejścia nieodwracające WO i raptem jeden rezystor ze stopnia sumującego. Łatwo to ułożyć na „druku”. C blokujące zasilanie powinny być włączone po drodze do tej masy, ale od strony dalszej od wejścia (bliższej zasilania i wyjścia).

Tu nie powinno być problemów. Tak sobie myślę, że eksperymentowanie w tym zakresie może dać jakieś rezultaty pozytywne. Przecież producenci nie lutują kondensatorów „na” scalakach i „na” tranzystorach. Jakby to wyglądało!? Eksperymentator może dołożyć drugą „warstwę”. Byleby z głową. Oczywiście w układach b.w.cz. nie ma szans na eksperymenty ze względu na druki wielowarstwowe, małe odległości i konieczność użycia taśm, a nie drutów.

[Grzegorz7]

Oczywiście uprościłem mówiąc, że łatwość aplikacji to główna zaleta wzmacniaczy pomiarowych. Przede wszystkim ich symetria i odporność na zakłócające sygnały wspólne i zakłócenia od strony zasilania. O tym wcześniej wspominałem. C na nóżkach zasilających nie ma służyć do … (no właśnie do czego?), tylko być podręcznym magazynem energii dla scalaka (dla szybkich przebiegów). Samo napięcie zasilające może pływać i być zaszumione. Wzmacniacz ma współczynnik tłumienia tych zakłóceń na poziomie 80dB a CMRR aż 100dB. Jest to wzmacniacz bardzo szybki i aby starczyło mu pary musi mieć te kondensatory blokujące. W innym przypadku ścieżki zasilające będą linią tzw. długą (przy okazji anteną) zachowującą się nieprzewidywalnie. A swoją drogą to 80dB przy 0,1 wolcie zakłóceń na zasilaniu (aż) da zmianę sygnału na poziomie 0,01 mV. Wzmacniacz pracuje z sygnałami na poziomie kilku woltów. Szumy zasilania będą tu poniżej 110dB. A wszystko to w paśmie od 10Hz do 22kHz. Nieźle!

Cały czas mam na myśli ten TPA 6120…

[Rambo]

Jeżeli mówisz , że kondensator odsprzęgający to ma być tylko zbiornik energii, to dlaczego piszesz wcześniej żeby dawać 0,1 uF. Według tej logiki wystarczyłby elektrolit.

[jar1]

Napisał, że dla szybkich przebiegów....

[dino]

Rambo

 

Troche w tym racji bo magazynuje i nie pozwala na przedostawanie się impulsów zakłóceń bezpośrednio do zasilania. Tak obrazowo to jakby zbiornik pośredni przed kranem zasilany ze strumyka który chlusta czasami większą ilością wody. Jeżeli taki strumyk dodatkowo rozpryskuje drobiny wody (zakłócenia RF) to go trzeba nakryć folią (ceramiki).

Ot wzięło mnie z rana na metafory.

 

Polecam wszystkim bawiącym się scalakami "Projektowanie układów analogowych" R A Peaca. Kosztuje niestety ponad 40PLN ale mimo, ze była pisana w czasach gdy OPA 111 było nowością jest znakomita.

Prezentuje również pewna filozofie szczególnie przydatna w DIY.

[Rambo]

No małe odsprzęgające C (przeczytałem powyżej, że blokujące....) odprowadzają wcz do masy, które weszło do WO i tyle. Stanowią więc jakby zamknięcie do masy wysokich częstotliwości bo wcz musi gdzieś podróżować i gdzieś racać. Dlatego muszą być mieć małą indukcyjność i być blisko pinów (chociaż na jednym z forów Walt Jung zmienił pogląd- nowsza data wypowiedzi niż data wydania op amp applications.. - i mówi że najlepiej dać tam foliowe). Odsprzęganie zależy też zapewne w znacznej mierze od tego gdzie ta część mcz się znajduje, tj. czy w cd gdzie jest masa różnych częstotliwości czy np. w nadajniku. Sam elektrolit to dla mnie inna bajka bo niejako niweluje częściowo szkodliwe skutki zasilaczy 78xx i kiepsko skonstruowanego druku.

[dodo]

Podobnie Borbely w swoich I/V i preampach daje foliowe MKP i MKT , ciekawe dlaczego ;)

[Rambo]

chodzi prawdopodobnie o dużą dobroć ceramika i możliwośc "poddzwaniania"

[Grzegorz7]

Rambo, Dino dał dobry przykład.

Pociągnijmy w stronę kibla. Pamiętacie górnopłuki? Zbiornik wisiał wysoko, woda spływając miała dużą energię, czyściła wszystko w sedesie. Obecne dolnopłuki są dużo słabsze w tym względzie. Tyle, że jak pociągało się sznurkiem za zawór górnopłuka, trochę trwało nim woda uderzyła z tym impetem z długiej rury. Czas. Czas w którym smród się rozprzestrzenia.

Najmocniej przepraszam ;)

[Rambo]

Nie znam się za bardzo na kiblach i wolę techniczne wytłumaczenie. Małe C w bypassach zasilania służa wyłącznie do stworzenia krótkiej drogi powrotnej prądów wcz i przez to zminimalizowanie szkodliwej pętli. I tylko tyle.

[morris]

Każdy ma po części rację.... Dla szybkich układów analogowych ale pracujacych przy częstotliwościach akustycznych bypassy służą tylko do odsprzęgania - zapewnienia niskoimpedancyjnej drogi dla w.cz, bo w zakresie kilkuset kHz duet: stabilizator + elektrolit ma wystarczjącą niską impedancje o charakterze nieindukcyjnym by dostraczyć prądu (energii) do układu....natomiast w przypadku układów pracujących z większymi częstotliwościami , w audio to tylko cyfrowe bypassy pełnią dwojaką funkcję:

1.Odsprzęgają śmieci w.cz

2. W stanach dynamicznych zmiany stanów logicznych dostarczają prądu układom cyfrowym- przy częstotliwościach paru Mhz impedancja każdego stabilizatora i kondensatora elektrolitycznego jest o charakterze indukcyjnym i ogranicza możliwość zapewnienia szybkiego dostarczenia prądu układowi, szczególnie jeżeli po drodze jest koralik ferrytowy który właśnie temu służy by zwiększyć impedancję na lini zasilania a tym samym ograniczyć pętle prądów w.cz- zakłóceń generowanych przez sam układ jaki prądu pobieranego przez układ cyfrowy do pętli kondensator SMD ->pin zasilania-> pin GND scalaka.

[Rambo]

no ale ostatnie wpisy dotyczą op amów w audio i tam tylko małe kondensatory służą do optymalnego odsprzęgania wcz. Możemy przejść na część cyfrową teraz....

[Rambo]

jeśli więc część cyfrowa .... to moris proszę jakie odsprzęganie w przykładowym "cd", gdzie wszystkiego jest po trochu uważasz za optymalne tj. w cyfrze i układach typu mix (przetwornik) - te dwie rzeczy musiałem rozdzielić. Przejdźmy więc do innej części skoro ją poruszyłeś. Op ampy na wyjściu to tym razem darujemy sobie.

[Rambo]

dostarczają prądu układom .... takie np.popularne jak - 100nF , 10 nF .... możesz to rozwinąć

[morris]

W budżetowych CDkach to trudno podać o dobry przykład- bo najczęciej PCB bardzo ogranicza skuteczne odsprzęganie- bo płaszczyzna masy jej najczesciej bardzo "pocięta" przez scieżki bo producent chciał zaoszczędzić kosztów i druk jest dwuwarstwowy a scieżek bardzo dużo...ale dla w miarę optymalne - to trzymajace się podstawowych zasad:

- układy czysto cyfrowe i najwięksi siewcy zakłóceń w.cz- filtry cyfrowe to koralik ferrytowy->elektrolit(Oscony...chociaż czasami kombinacja Oscon+np BG-N gra lepiej...wiec niestety eksperyment)+SMD ceramik 0805 22-100nF

- układy mixeded:

piny zasilania analogowe-tu czasami z ceramikami gra gorzej....niestety pozostaje eksperyment co do kombinacji elektrolitMKPceramik

piny zasilania cyfrowego -najczęściej Oscon + mały ceramik gra najlepiej.

Oczywiscie dochodzi do tego sprawa jak są rozmieszczone piny danego układu DACa niektóre w miare mądrze np AD1865- wszystkie piny analogowe są po jednej części obudowy a cyfrowe po drugiej. Więc można sobie fajnie rozplanować odsprzęganie i ogólnie prowadzenie sciżek tak by było jak najmniej problemów.

[morris]

Jasne mogę rozwinąć.... przy szybkiej zmianie stanu pinów wyjściowych w przypadku popularnej logiki TTL następujezwięszenie wartości pobieranegio prądu z dużą stromością narastania (orgraniczaną tylko poprzez indukcyjności samej obudowy układu).Elektrolit ma zbyt dużą indukcyjność dostarczyć prądu w fazie przełaczania. Ceramiki ze względu na swoją niską indukcyjność jest wtedy źródłem energii(prądu)dla układu....wiem że symulacjie to nie rzeczywistość ale wystarczy bardzo prosta zrodło napiecia z jakąś rez szeregową i indukcyjnością + kondensator elektrolityczny z zamodelowanym ESR i ESL i do tego ceramik, za układ cyfrowy źródło prądowe z dynamicznie zmienianym prądem pobieranym.

[Rambo]

he - to odsprzęganie cyfry i mix to takie dość ogólne ale i "bezpieczne" podejście. Zależy jeszcze jakie licho wcz w układzie siedzi i tak trzeba do niego podejść z odsprzęganiem. AD1865 nie ma optymalnie zaplanowanego odsprzęgania digital. Zauważ, że jest z dwóch różnych stron i większość aplikacji fabrycznych słabo sobie z tym radzi.

[morris]

Co do AD1865 oczywiście masz racje- rozmieszczenie pinów V_L i DGND jest takie sobie....trochę lepiej jest w wersji SMD. Co aby utwierdza w przekonaniu że nie ma optymalnego rozwiązania bo dla kazdej kości DACa całkiem inaczej z powodu rozmieszczenia pinów będzie wyglądało prowadzenie masy/odsprzęgania.

Ogólne i bezpieczne- bo do eksperymentów z róznymi kondensatorami i mozliwościami trzeba by wykonać sporo prototypów płytek by móc obiektywnie coś porównać np. kondenastory ceramiczne większej pojemności(takie 4.7u-22u) i tak dalej......

[Rambo]

Szkoda żeby temat umarł ... więc pociągnę licząc na jakieś inne mądre głosy. Odsprzęganie powinno zależeć od wielkości prądu i częstotliwości. W zasadzie to by można było wyodrębnić 4 takie podstawowe premutacje mały prąd i mała częstotliwość, mały prąd i duża częstotliwość, duzy prąd i duża czestotliwość, duży prąd i mała częstotliwość. Wiadomo, że spektrum częstotliwości będzie często dość szerokie i dlatego daje się dwa a czasami 3 kondensatory. Tak żeby w tym zakresie -jak to ujął morris- dominowało C a nie self rezonance i indukcyjność. No ale tak obrazowo to warto się trzymać przy tych 4 schematach z założeniem, że są szkoleniowe i zawsze uwzględniamy trochę większe spektrum częstotliwości. Teraz pytanie - czy jakoś w praktyce podchodzicie do tych problemów ? A właśnie ... jeszcze jedno po co dajecie perełkę ?;)

[Grzegorz7]

Tylko po to aby tłumić ewentualne składowe wyższych częstotliwości (chęć do wzbudzania, już istniejące zakłócenia na linii). Perełka ferrytowa zwiększa indukcyjność linii, razem z najbliższymi C tworzy filtr górnozaporowy. Bywają również dławiki wyglądające podobnie do rezystorów, często włączane w tory. Nawet nie przypuszczamy czasami, że to L.

[Rambo]

Jaki to filtr górnozaporowy z perełką..... w takim rozwiązaniu lepiej byłoby włączyć dławik.

[Rambo]

to chodzi raczej o to co się dzieje z pętlą w danym odbiorniku, który jest odsprzęgnięty już kondensatorem

[morris]

Pętla prądów w.cz jest ograniczna (w przypadku dobrze dobranego koralika) do kondensator odsprzęgający-pin Vdd- pin GND odbiornika.

 

>>>"Perełka ferrytowa zwiększa indukcyjność linii"

To jest niekorzystne zjawisko- jakolwiek indukcyjność w przypadku linii zasilających układy cyfrowe.(powstają zakłócenia- napięcia zgodnie z wzorem: L*di/dt) Perełka zwiększa impedancję- i w szerokim zakresie czstotliwośći składowa rezystancyjna impedancji(wynikająca że stratności danego ferrytu) jest dominująca na składową reaktancyjną- i to jest podstawa stosowania koralików.