ich bin reiner Hobbybastler und habe keine fundierten Kenntnisse. Als ich für mein neues Projekt einkaufen war und Kondensatoren im nF-Bereich benötigte, fragte der Händler: "keramisch oder Folie?". Hmmm. Keine Ahnung! Ich habe dann gemischt gekauft. Auffallend ist jetzt, dass die keramischen deutlich kleiner als die Folien Cs sind.
Aber wann setzt man was für welchen Zweck ein? Gibt es hier eine einfache Faustregel? Ich spiele natürlich nur im NF-Bereich (was sich so mit OPs noch verstärken oder mit 74x/40x noch bearbeiten lässt). Von echter HF habe ich überhaupt keinen Schimmer!
MfG / Regards
Peter Engels
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"Peter Engels" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@athlon1600.de.vu...
Keramische Kondensatoren sind nichtlinear (einfach mal in einem Datenblatt die Kurve Kapazitaet vs. Spannung ansehen) und daher bei Audio im Signalweg nicht so der Renner, lieber zum Abblocken von Versorgungsspannungen, da ist das Verhalten sogar nuetzlich.
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Mit OPs kann man in den > 100MHz-Bereich kommen (natuerlich nur mit eher speziellen Varianten), und 74x kann das bei richtigem "X" auch. Das ist zwar in "Bartelsscher Diktion" nur zittriger Grleichstrom, fuer Normalelektroniker aber schon HF...
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Zusätzlich will ich noch erwähnen das die Keramischen preiswerter sind und die Folienkondensatoren je nach Aufbau (Folie aufgewickelt) eine relativ hohe parasitäre Induktivität haben so das sie zum Abblocken und in hohen Frequenzen nicht sinnvoll einsetzbar sind. Man muss auch noch den Innenwiderstand bzw. die Verluste im Dielektrium beachten wenn man viel Strom über die Kondensatoren leitet. (z.B. Ausgangsfilter bei Sender). Man müsste mal in die Datenblätter schauen aber so rein vom Gefühl sind die Keramischen dafür nicht so prädestiniert. (Ich habe auf jeden Fall einen zerspringen gesehen als ich ihn zum testen in meinen Langwellensender einbaute. Der nächte Folienkondensator hat auch nicht lange gehalten. Dann habe ich ein paar Datenblätter gewälzt und den richtigen besorgt)
Dann kann es bei manchen Anwendungen wichtig sein das einige Folienkondensatoren selbstheilend sind. D.h. wenn das Dielektrikum durch zu hohe Spannung durchschlägt brennt die Metalisierung an dem Loch weg und der Kondensator funktioniert immer noch.
"Oliver Bartels" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...
Unterschaetz das nicht, das koenne bei schlechtem Material wie Z5R bei Nennspannung durchaus -30% sein:
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Allerdings gehört auch, wer Z5R im hochwertigen Audiopfad einsetzt, vom Dirigenten eingenhändig mit dem Taktstock versohlt ;-/
Interessant könnte das Thema allerdings bei den Verlusten beim Einsatz von Cer-C's als Koppelkondensator bei bestimmten schnellen Schaltnetzteilen sein (also nicht der Eingangs- oder Ausgangs-C, die haben ja eine konstante Spannung, sondern z.B. C's für Hilfsspannungen).
Vielen Dank für die sehr ausführlichen Informationen! Ich habe zwar nicht alles wirklich verstanden, aber für mich lautet die Konsequenz auf einen einfachen Nenner gebracht: Im Signalweg Folie und als Stützkondensator Keramik.
MfG / Regards
Peter Engels
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Jein: Nicht alle Keramik ist piezoelektrisch. Titanoxid z.B. hat keinen Piezo-Effekt (und zwar gar keinen), Bariumtitanat hat einen.
Andererseits: Titanoxid hat ein eps_r von ungefaehr 100; Barium- titanat kommt (je nach Technologie) bis auf 10000.
Hmm. Ja.
Nein: Die Kapazitaet ist *drastisch* von der Feldstaerke abhaengig ;-)
Ganz allgemein besteht das Problem ja darin, eine moeglichst hohe DK zu erreichen, um hohe Kapazitaet in kleinem Volumen zu ermoeglichen. Hochpolymere ("Plastefolie") kommt selten ueber eine DK von ca. 10 hinaus; "normale" Keramik kommt bis auf ueber 100. Ein Ausnahme bilden die sog. Ferroelektrika (ja, kein Tippfehler), die Dielektrizitaetskonstanten von 10^3 bis - in Extremfaellen - 10^5 erreichen.
Der Pferdefusz an den Ferroelektrika ist, dass sie fuer das elektrische Feld alle die Unarten zeigen, die Eisen fuer das magnetische zeigt: Die DK ist zwar hoch, aber stark von der Temperatur und der Feldstaerke abhaengig - und weist auszerdem eine Hysterese auf, genau wie das Eisen. Mit "stark abhaengig" ist auch *stark* abhaengig gemeint: Die DK ferro- elektrischer Werkstoffe kann sich feldstaerkeabhaengig im Verhaeltnis
1:10 aendern. - Naja, und auszerdem sind die Ferroelektrika piezoelektrisch - aendern also ihre Abmessungen mit der Feldstaerke, wie Oliver anmerkte.
Die Natur hat aber ein Einsehen mit den Elektronikern gehabt, denn die exakte Kennlinie ferroelektrischer Werkstoffe haengt stark von der genauen Zusammensetzung, der Herstellungstechnologie und von Art und Menge vorhandener Verunreinigungen ab. Das sind die Parameter, an denen der Hersteller dreht. Erstaunlicherweise kommen am Schluss tatsaechlich brauchbare Kondensatoren mit einer halbwegs bezifferbaren Kapazitaet heraus ;-)
Ohne jetzt Herstellerangaben zu kennen: Das ist dann ganz sicher
*keine ferroelektrische* Keramik - schon wegen der Hystereseverluste bei hohen Frequenzen. Diese Kondensatoren sind dann ziemlich sicher weder piezoelektrisch noch spannungsabhaengig. Keramik ist also nicht gleich Keramik...
Hmmm... recht betrachtet sind Al-Elkos ja auch keramische Kondensatoren... :-)
Am Sat, 19 Feb 2005 13:28:34 +0100 schrieb Oliver Bartels :
Vielelicht wäre das was neues: Verzerrer statt mit Röhren mit Kondensatoren. Aber der Piezoeffekt kann auch beeindruckend sein: ein
1µF/10V 0805 X7R hätte an 8,5Vss 200Hz Rechteck nur mehr eine Membran benötigt, um als Summer zu wirken, mit einem kleinen Schraubenzieher konnte man auch genug Schall auskoppeln.
Jein, das ist natürlich wieder eine Frage der Betrachtungsweise ;-)
Bei den typischerweise von mir verbauten HF-Cercos ist sie wirklich nur im sehr geringen Maß von der Spannung bzw. dazu proportionalen Feldstärke abhängig, sonst könnte es passieren, dass ich die Bauteile dieses nicht mehr eindesigne ;-) Bei Accu P heißt die Toleranzanforderung max. +/-0,02pF bis max. +/-0,1pF oder 2% (je nach C-Wert und Typ) über alles, egal ob bei gutem oder schlechtem Wetter. C0G (ist billiger) gibt es von +/-0,25pF, 0,5pF, +/-1% bis +/-10% je nach Budget.
Die Kapazitätsänderung ist von 0 bis 100V : Null (jedenfalls laut Diagramm zu erreichen, um hohe Kapazitaet in kleinem Volumen zu ermoeglichen. Das ist dann halt der Miniaturisierungswahn mit Z5U und Konsorten, darüber schweigt man lieber dezent ;-/
[ Interessante Erläuterung zum Innenleben ]
Das nennt sich dann auf Neudeutsch "Technology", früher Know How ...
Absolut klar, Full Ack.
Bei den guten Accu-P wird Dünnfilmtechnik auf Keramiksubstrat eingesetzt, irgendwas a'la Al2O3 würde mich nicht wundern. Das Substrat ist weiß. Genaues weiß man nicht, halt japanische "Technology" ...
Ebenfalls Full Ack, es lohnt auch bei so einem profanen Bauteil wie einem Kondensator das Datenblatt zu lesen, und ja:
Und auch das nur cum grano salis. Es gibt Regler, welche die aussergewöhnlich tiefe ESR von Keramik nicht vertragen und zu schwingen anfangen. Auffällig ist jedenfalls der deutliche Hinweis bei neuesten Reglern, dass diese auch Kerkos am Ausgang aushalten (also die älteren offenbar nicht)...
Im Signalpfad einer 60V-Endstufe sicherlich nicht. Aber in den 50ern (wahscheinlicher sogar den 40er) des vorigen Jahrhunderts erreichte man mit solchen Keramiken(Barium-Titanate) in dielektrischen Verstärkern hohe Verstärkungsgrade bei einem Frequenzgang von 0(Null) bis etwa
10MHz. Bei hohen Lautsprecherwirkungsgraden soll sich sogar "gute" Zimmerlautstärke ergeben haben.
Problem in den 40ern waren Verstärker die, die schweren mechanischen Erschütterungen auf Kriegsschiffen und Geschossen wie der V2 standhielten. Man experimentierte mit magn. und -ziemlich sicher- dielektrischen Verstärkern.
Etwas früher hieß das schlicht: Er hat eben das "Wissen".
Am Sat, 19 Feb 2005 19:40:49 +0100 schrieb Rolf Bombach:
Siehe z.B. Datenblatt LP2981. Da sind Diagramme drin, denen man den Bereich geigneter ESR-Werte entnehmen kann - und dieser Bereich ist nach oben _und_ unten begrenzt.
Ich hatte demletzte mal einen Z5U-Typ (Der Einkäufer hat Z5U statt X7R gekauft), der bei 40V noch 30% der Nominalkapazität hatte. Wir haben einige Wochen gerätselt, warum meine Schaltung (Integrator) sich so seltsam verhält.
: Ceramic capacitors are not recommended for use : at the output of the LP2981. This is because the ESR of a : ceramic can be low enough to go below the minimum stable : value for the LP2981. A 2.2 µF ceramic was measured and : found to have an ESR of about 15 m?, which is low enough : to cause oscillations.
Neuere Typen an _Schaltreglern_ verkraften Keramik, und AFAIK auch alle alten Linearen.
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