用陶瓷电容代替运算放​​大器的钽电容

电器工程 运算放大器 电容器
2022-02-03 18:30:55

我正在尝试使用某些运算放大器构建同相放大器;THS3491

数据表链接如下。

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

在第 25 页,有同相配置图。

在此处输入图像描述

在第 35 页,有关于去耦电容器的指南

在此处输入图像描述

它说“使用在较低频率下有效的更大的钽去耦电容器(值为 6.8uF 或更高)......”

我对钽电容的体验很糟糕,所以我想避免使用这些。

钽电容可以换成陶瓷电容吗?

在 StackExchange 上搜索,我发现有几个页面存在类似问题;

钽电容与陶瓷电容

MLCC 与钽:用于去耦、稳压器输入和纹波降低

答案是可以使用陶瓷,但不太确定,因为我正在处理运算放大器。我搜索了更多;

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

在上面的网站上,他们建议使用陶瓷而不是钽,因为陶瓷电容器比钽更具优势。

但是,可以用陶瓷电容器代替钽吗?

2个回答

在大多数电路中,是的。在你的电路中,这很好。

电容只是电容,陶瓷 MLCC 的电容值在过去几十年中增加了很多,导致了更广泛的适用性(以及持续的生产短缺)。

但是您必须注意一些主要是陶瓷独有的警告:

  • 在某些电路中,电容性 ESR 是电路的必需部分,需要一个最小值,陶瓷往往具有极低的 ESR。在某些情况下,这会导致不稳定和振荡。特别值得关注的是开关 DC-DC 转换器的输入和可带电连接的长 DC 电源电缆。

  • MLCC 往往具有很强的电压依赖性。在直流偏置下,它们可能会损失 60% 或更多的电容值。除了电容损耗之外,这是一种非线性行为,在某些电路中可能会引起关注。

  • MLCC 陶瓷是压电的。任何振动或温度梯度都可能导致噪声注入电路。而且,在某些开关应用中,您实际上会听到电容器中的嗡嗡声,这可能导致机械故障。

是的,从运算放大器的角度来看,这很好。注意电容器的电压系数,您可能需要 10uF 或 20uF 标称电容才能在 15V 偏置电压下获得 6.8uF(它们具有很大的电压系数)。(顺便说一句,这有点像 GHz 范围 CFA 的野兽,因此较小的陶瓷电容器(100nF + 100pF)在这个特定应用中非常重要,请参阅 Peter Smith 关于使用反向几何电容器来获得较低电容的评论 - 他们有沿芯片长边的端子,因此寄生串联阻抗较小)。

例如,是一个 25V 10uF 1210 电容器,在 15V 偏压下通常下降约 -35%。较小的电容器可能会更糟。

从系统的角度来看,有许多 ESR 非常低的电容器绕过电源可能会导致电源调节的稳定性问题。如果它是实验室电源或 7815/7915 线性稳压器,这不会是问题(至少对于 7815),但对于 LDO 线性稳压器或负稳压器,它可能会导致问题。