Hallo! Kennst sich wer mit Stützkondensatorberechnung aus? Oder kennt jemand ne gute Internetseite wo ich mir das anschauen kann? Bzw. gibt es Regeln für die Berechnung? mit freundlichen Grüßen
Gibt so PIxDaumen-Regeln. Berechnen kannste das natürlich, aber i.d.R. sagt man so ca. 1000uF/A
>Kennst sich wer mit Stützkondensatorberechnung aus? ...neee ... >Oder kennt jemand ne gute Internetseite wo ich mir das anschauen kann? ... och net ... >Bzw. gibt es Regeln für die Berechnung? ...neeee. >mit freundlichen Grüßen Gruß ... Um genau zu sein: wofür brauchst du sowas? Allgemein üblich isses ja, im Datenblatt des jeweileigen IC's zu schauen. Da wird ja sowas allgemein vorgeschlagen. Wenn nicht, dann 10 oder 100nF parallell zu jedem IC. Aber generell abhängig von jedem IC.
Die Größe des Stützkondensators ergibt sich aus der Ladung, die bei sehr schneller Umschaltung im IC gebraucht wird und dem zu tolerierenden Spannungseinbruch an der über das L der Zuleitung versorgten Betriebsspannung. Die Hersteller kennen zwar diesen Wert wohl für jedes IC, er ist aber uninteressant und wird deswegen auch nicht in den Datenblättern genannt. Cstütz muss ja nur diesen Wert sicher überschreiten. Eine Berechnung ist unsinnig, denn ein C von 10nF oder 100nF ist auch nicht teurer als eins aus der Rechnung gefordertes von 578 pF -eher billiger.
Gerhard schrieb: > Kennst sich wer mit Stützkondensatorberechnung aus? Welchen Stützkondensator meinst du? Den Elko, der einen größeren Strom für eine längere Zeit liefern muß? Oder den Kerko, der lokale Stromspitzen an einem IC bereitstellen und abfedern muß? Beim 2. kommt sehr deutlich auch das Layout zum Vorschein: http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/14-Entkopplung Peter R. schrieb: > Eine Berechnung ist unsinnig, denn ein C von 10nF oder 100nF ist auch > nicht teurer als eins aus der Rechnung gefordertes von 578 pF -eher > billiger. Aber vielleicht auch falscher, weil seine Impedanzkurve bei der geforderten Frequenz total daneben liegt... > Eine Berechnung ist unsinnig, weil man für so einen Kondensator erst mal die Störfrequenz ermitteln, und dann am einfachsten den passenden Kondensator anhand von Diagrammen aussuchen muß...
22n oder 47n passen eigentlich immer, 100n sind bei den Kapazitäten heutiger Schaltkreise eigentlich nicht mehr zeitgemäß, auch wenn viele alte Hasen hier und anderswo einfach pauschal, immer und allgemeingültig 100n empfehlen. Ansonsten sind auch 470u/A zu empfehlen.
Иван S. schrieb: > 100n sind bei den Kapazitäten > heutiger Schaltkreise eigentlich nicht mehr zeitgemäß Müsste korrekt heißen: 100n Kerkos sind bei den Störfrequenzen heutiger Schaltkreise eigentlich nicht mehr zeitgemäß...
Lothar Miller schrieb: > Иван S. schrieb: >> 100n sind bei den Kapazitäten >> heutiger Schaltkreise eigentlich nicht mehr zeitgemäß > Müsste korrekt heißen: > 100n Kerkos sind bei den Störfrequenzen > heutiger Schaltkreise eigentlich nicht mehr zeitgemäß... Wobei aber "Störfrequenzen" nicht gleichzusetzen ist, mit den verwendeten Frequenzen in der Schaltung, sondern mit der Rise/Fall Time (bei Rechtecksignalen), die in der Schaltung rumgeistern. Das steht auch mehrfach in dem von dir verlinkten Thread. 100n Kerkos hat man halt noch in der Bastelkiste liegen als 1000er Rolle ;-) Und für Hobbyaufbauten reicht das Dicke!
Gerhard schrieb: > Bzw. gibt es Regeln für die Berechnung? Hängt leider zu stark von der Anwendung ab. (Netzteil/Zwischenkreis oder Stützkondensator für ICs auf Leiterplatten mit 2 oder mehr Lagen). Die differierenden Aussagen meiner Vorgänger lassen sich wie folgt reduzieren. Für das abzublockende IC ist der Stützkondensator beim 2-Lagen Layout sowieso viel zu weit weg. Das IC sieht sowieso nur die Induktivitäten der Leiterbahnen und Bonddrähte bis zum Kondensator. (1nH/mm = 0,4 Ohm/mm bei 60MHz bzw. 5ns Flankensteilheit von z.B. HC-MOS Schaltkreisen) Ergo ist es egal ob der Kondensator jetzt 100nF mit einer Eigenresonanz von 20MHz oder 10nF mit 60MHz hat. Bei Multilayer ist es meistens auch nicht viel besser außer man hat spezielle induktivitätsarme Pinnings am Bauteil. Für die Störfortpflanzung von einem zum nächsten IC bzw. dann fürs CE-Zeichen die Abstrahlung über die Versorgungsleitungen ist es natürlich besser wenn der Kondensator eine höhere Eigenresonanzfrequenz hat. Voraussetzung ist aber ein induktivitätsarmer Anschluß quasi als 4-pol Filter. Meist ist es allerdings so daß ein 10nF Kondensator zu wenig Energie speichern kann und der Spannungsripple (Q = C*U = I*t) am Kondensator zu groß wird. Ferner spielen auch noch Parallelresonanzen die sich zwischen 2 Kondensatoren und den Leiterbahninduktivitäten ausbilden eine Rolle. Das Thema ist also beliebig komplex. Wer es noch härter mag sucht z.B. nach Prof. Christian Dirks + EMV um für Höchstfrequenztechnik noch das letzte Quäntchen Impedanz herauszukitzeln. (wenn nicht am Chip dann wenigstens in der Innenlage der Leiterplatte). Ich gehe bei 2-Lagen Layouts wie folgt vor: 100nF Vielschicht SMD am Massepin eines jedes Chips. Bei kritischen Schaltkreisen (Prozessor, Spannungsregler) noch zusätzlich 10uF Elko/Tantal um mehr Energie bereitzustellen und die Farallelresonanzen auf Grund der schlechten Güte des Elkos zu bedämpfen. Gruß Anja
Ja, man kann eine Doktorarbeit draus machen. Alle Nicht-Akademiker nehmen 100nF :-)
Simon K. schrieb: > 100n Kerkos hat man halt noch in der Bastelkiste liegen als 1000er Rolle > ;-) Und für Hobbyaufbauten reicht das Dicke! Nullargument. Die einst erworbene 22n oder 47n-Rolle ist auch nicht schlechter, wahrscheinlich sogar billiger, da 4.7, 47, 470 ff. und 2.2, 22, 220 ff. immer gebräuchlicher als die dekadischen Werte sind. Ich nenne sie daher auch gerne "die zwei Werte aus der (fiktiven) E-Null-Reihe" oder kurz "die zwei Wichtigen". Pete K. schrieb: > Alle Nicht-Akademiker nehmen 100nF :-) Ausnahmen bestätigen die Regel. Ich präferiere 47n oder 22n.
Иван S. schrieb: > Simon K. schrieb: >> 100n Kerkos hat man halt noch in der Bastelkiste liegen als 1000er Rolle >> ;-) Und für Hobbyaufbauten reicht das Dicke! > > Nullargument. Für dich vielleicht. > Ich nenne sie daher auch gerne "die zwei Werte aus der (fiktiven) > E-Null-Reihe" oder kurz "die zwei Wichtigen". Manche Leute nennen sie auch einfach E3 Reihe ;-)
Hi ich trag mal was dazu bei: http://de.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%A4ttungskondensator hier gibts ne Formel zur Berechnung. Grüße Thomas
Simon K. schrieb: >> Ich nenne sie daher auch gerne "die zwei Werte aus der (fiktiven) >> E-Null-Reihe" oder kurz "die zwei Wichtigen". > > Manche Leute nennen sie auch einfach E3 Reihe ;-) Aha, die E3-Reihe besteht bei Dir also nur aus 2.2 und 4.7, hab ich wieder was gelernt. Dachte bis jetzt immer, da wär auch noch 1.0 dabei.
Иван S. schrieb: > Simon K. schrieb: >>> Ich nenne sie daher auch gerne "die zwei Werte aus der (fiktiven) >>> E-Null-Reihe" oder kurz "die zwei Wichtigen". >> >> Manche Leute nennen sie auch einfach E3 Reihe ;-) > > Aha, die E3-Reihe besteht bei Dir also nur aus 2.2 und 4.7, hab ich > wieder was gelernt. Dachte bis jetzt immer, da wär auch noch 1.0 dabei. Jaja, stell dich nicht so an ;-) E0 macht doch genauso wenig Sinn.
haha, ... voll gut hier... klugscheisserbattle!! mir hat der beitrag von anja am meisten geholfen!! also jungs mal ehrlich... lasst euch von nem medel mal erklären wies geht, oder schreit nicht so laut...
"100nF Vielschicht SMD am Massepin eines jedes Chips" - Wieso denn jetzt am Massepin?
Mit so wenigen Angaben wird man dir kaum helfen können. Kann sein, dass in deinem Fall die Faustregel "100nF pro Versorgungspin" völlig ausreichend ist. Der nächste Schritt wäre den Empfehlungen in den Datenblättern zu folgen. Je nach Anforderungen an das Versorgungssystem kann die Auslegung aber ziemlich aufwändig werden und man muss das gesamte Versorgungssystem simulieren.
Jakob schrieb: > "100nF Vielschicht SMD am Massepin eines jedes Chips" - Wieso denn jetzt > am Massepin? Nach fast 10 Jahren wird der TO wohl eine Antwort auf seine Frage gefunden oder auf ein anderes Hobby umgesattelt haben.
Anja schrieb: > 10uF Hallo Anja, guter Beitrag. Anja schrieb: > Ich gehe bei 2-Lagen Layouts wie folgt vor: 100nF Vielschicht SMD am > Massepin eines jedes Chips. Bei kritischen Schaltkreisen (Prozessor, > Spannungsregler) noch zusätzlich 10uF Elko/Tantal um mehr Energie > bereitzustellen und die Farallelresonanzen auf Grund der schlechten Güte > des Elkos zu bedämpfen. Die 10µF sind bzgl. Platzierung auf der Leiterplatte egal da diese Elkos Stützeigenschaften bei unteren Frequenzen, so ab. ca. 100kHz, wo Schalt- bzw. Linearregler induktiv werden, bereit stellen sollen. Hier sollte auf ein kleines ESR geachtet werden, dass ist dabei wichtig. Also etwas mit Bulk für jede Versorgungsebene vorgesehen. Ob der Kerko mit 100nF oder 47nF besser ist kann pauschal nicht gesagt werden. Die Serienresonanz liegt grob bei 10MHZ. Die Baugröße hat hier einen sehr starken Einfluss wo und wie stark die Serienresonanz ausgeprägt ist. Und letzendlich ist die Anbindung an das IC mit Induktivität verbunden. Allein schon wie die Vias für Hin- und Rückstrom gesetzt werden ist eine Wissenschaft für sich. Wer eine Aussage darüber haben möchte muss messen. Netzwerkanalysator, Spektrumanalysator mit Mitlaufgenerator geht auch. Herr Prof. Dirks sagte mal "Die Induktivität ist an allem Schuld". Und wer richtig in das Thema einsteigen möchte schaut sich mal "Black Magic" von Dr. Howard Jones an. Noch härter geht es dann bei "Advanced Black Magic" zur Sache. Wenn es wirklich darauf ankommt das eine schnelle Schaltung mit z.B. Gbit Tranceivern richtig gestützt werden muss sollte mit sehr dünnen Substraten << 80µm arbeiten. Mann verabschiedet sich von der Einzelabblockung an jedem IC und setzt vier Kondensatorbaugruppen an die Ecken der Leiterplatte mit jeweils 3-4 korrekt ausgesuchten Kondensatoren unterschiedlicher Werte. Es sind Impedanzen << 0.1 Ohm bis in den 100 MHz Bereich machbar, begrenztdurch die Moden der Leiterplatte(Länge x Breite). Ein nach dieser Technik breitbandig ausgelegtes Spannungsversorgungssystem ist mit der klasischen Technik schlichtweg nicht machbar.
Forist schrieb: > Jakob schrieb: >> "100nF Vielschicht SMD am Massepin eines jedes Chips" - Wieso denn jetzt >> am Massepin? > > Nach fast 10 Jahren wird der TO wohl eine Antwort auf seine Frage > gefunden oder auf ein anderes Hobby umgesattelt haben. 1. Ist das eine stets aktuelle Fragestellung, die mit der Zeit/weitergehender Chipentwicklung immer brisanter wird. 2. Hat Jakob eine (durchaus nicht dumme) Frage zu einem der Beiträge gestellt. In einem Buch zum Thema Highspeed/EMV (Titel und Verfasser habe ich jetzt nicht griffbereit) ging die Argumentation wiefolgt: (Digital-IC vorausgesetzt) wenn man sich entscheiden muss, ob man den Kondensator dichter an den GND-Pin oder an den Vcc-Pin setzt, entscheide man sich für den GND-Pin. Warum? Weil das GND-Potential für den Chip das Bezugspotential ist und es weniger schlimm ist, wenn Vcc ein wenig herumhopst, als wenn dies das Bezugspotential tut, an dem gemessen wird, ob ein Eingangssignal nun H oder L bedeutet.
goc911 schrieb: > Wenn es wirklich darauf ankommt das eine schnelle Schaltung mit z.B. > Gbit Tranceivern richtig gestützt werden muss sollte mit sehr dünnen > Substraten << 80µm arbeiten. Mann verabschiedet sich von der > Einzelabblockung an jedem IC und setzt vier Kondensatorbaugruppen an die > Ecken der Leiterplatte mit jeweils 3-4 korrekt ausgesuchten > Kondensatoren unterschiedlicher Werte. Es sind Impedanzen << 0.1 Ohm bis > in den 100 MHz Bereich machbar, begrenztdurch die Moden der > Leiterplatte(Länge x Breite). Ein nach dieser Technik breitbandig > ausgelegtes Spannungsversorgungssystem ist mit der klasischen Technik > schlichtweg nicht machbar. Und soweit ich zu wissen glaube, kann man in derlei Fällen die Kondensatorbaugruppen nicht einfach pi-x-Daumen platzieren sondern muss hier die ganze Sache simulieren. Und das geht nicht mehr mit Spice sondern mit Field-Solvern. Sehe ich das richtig?
PM.A. S. schrieb: > ondern muss > hier die ganze Sache simulieren. Mangels Möglichkeiten dazu verwende ich bisher auch nur diese Methode: . S. schrieb: > Der nächste Schritt wäre den Empfehlungen in den Datenblättern zu folgen. ...wobei ich bisher das Glück hatte, dass alle Komponenten langsam genug waren, dass dieses nicht schief ging. In den einschlägigen Büchern/Seiten/Seminaren liest und hört man die Aussage, dass die Datenblattempfehlungen mitunter nicht taugen, einfach soundsoviele Cs hinsetzen stößt irgendwann an unüberwindliche Grenzen. Dies ist beim heutigen Stand der Technik jedoch bei den von den meisten Hobbyelektronikern verbauten Teilen wohl noch nicht der FAll.
M.A. S. schrieb: > Warum? Weil das GND-Potential für den Chip das Bezugspotential ist und > es weniger schlimm ist, wenn Vcc ein wenig herumhopst, als wenn dies das > Bezugspotential tut, an dem gemessen wird, ob ein Eingangssignal nun H > oder L bedeutet. Stand da auch, was mit dem Ausgangssignal passiert, wenn Vcc ein wenig schlingert? Und was das für die nächste Eingangsstufe bedeutet?
Percy N. schrieb: > Stand da auch, was mit dem Ausgangssignal passiert, wenn Vcc ein wenig > schlingert? Und was das für die nächste Eingangsstufe bedeutet? Nein. :)
M.A. S. schrieb: > goc911 schrieb: >> Wenn es wirklich darauf ankommt das eine schnelle Schaltung mit z.B. >> Gbit Tranceivern richtig gestützt werden muss sollte mit sehr dünnen >> Substraten << 80µm arbeiten. Mann verabschiedet sich von der >> Einzelabblockung an jedem IC und setzt vier Kondensatorbaugruppen an die >> Ecken der Leiterplatte mit jeweils 3-4 korrekt ausgesuchten >> Kondensatoren unterschiedlicher Werte. Es sind Impedanzen << 0.1 Ohm bis >> in den 100 MHz Bereich machbar, begrenztdurch die Moden der >> Leiterplatte(Länge x Breite). Ein nach dieser Technik breitbandig >> ausgelegtes Spannungsversorgungssystem ist mit der klasischen Technik >> schlichtweg nicht machbar. > > Und soweit ich zu wissen glaube, kann man in derlei Fällen die > Kondensatorbaugruppen nicht einfach pi-x-Daumen platzieren sondern muss > hier die ganze Sache simulieren. > Und das geht nicht mehr mit Spice sondern mit Field-Solvern. > Sehe ich das richtig? Die Plazierung der Kondensatorgruppen auf der Leiterplatte ist egal. Diese werden dorthin gesetzt wo sie nicht stören. Also an den Rand bzw. die Ecken der Leiterplatte um die sog. "Seegebiete bzw. Seegrundstücke", die ja in der Mitte der Leiterplatte liegen, freizuhalten. Dort liegt ja in der Regel auch irgend ein DDR-Speicher der dann leichter zu entflechten ist. Zur Erklärung: Mann baut nach dieser Technik eine Wellenleitung mit extrem niedrigem Wellenwiderstand der quasi "in Echtzeit aufgeladen und Ladung" zur Verfügung stellt. Also durch das Eppsilon r mit der halben Lichtgeschwindigkeit. Soll das gerechnet werden brauchst du einen 3D-Field Solver wie Ansys z.B.. Aber auch hier geht die Überlegung in die gleiche Richtung wie -ist ein 100nF Kondensator besser als einer mit 47nF?- I.d.R. 3-4 Kondensatoren im nF Bereich. Nackte Leiterplatte messen, dann sieht mann sofort was da zu bestücken ist. Geht halt darum welche Länge x Breite deine Versorgungslagen haben. Also, ich denke Simulation ok. aber nicht notwendig und diese Werkzeuge sind abartig teuer. Besser messen, dass kennst du den Istzustand und bestückst bedarfsgerecht. Und freust dich über eine auf Anhieb bestandene EMV-Prüfung.
Dennis schrieb: > Gibt so PIxDaumen-Regeln. > > Berechnen kannste das natürlich, aber i.d.R. sagt man so ca. 1000uF/A Die stammt aber noch aus der Zeit von Hebdrehwählern und Ordinatenhaftschaltern... ;-)
In https://www.micron.com/-/media/client/global/documents/products/technical-note/dram/tn4602.pdf wird beschrieben und berechnet wieviele Stützkondensatoren für ein DDR3 RAM benutzt werden müssen um einen sicheren Betrieb zu erreichen. Auch wenn es extreme Anforderungen sind, ist die Betrachtung hilfreich um das Problem zu verstehen.
goc911 schrieb: > Also, ich denke Simulation ok. aber nicht notwendig und diese Werkzeuge sind abartig teuer. Da hast Du sicher recht. Hinzu kommt, dass deren Bedienung nicht eben einfach ist. goc911 schrieb: > Besser messen, dass kennst du den Istzustand und bestückst bedarfsgerecht. Das klingt, wenn Du das so schreibst, als wäre das einfach und würde keine teuere Ausrüstung voraussetzen. Ich fürchte aber, das ist leider nicht so.
> Mann verabschiedet sich von der > Einzelabblockung an jedem IC und setzt vier Kondensatorbaugruppen an die > Ecken der Leiterplatte mit jeweils 3-4 korrekt ausgesuchten > Kondensatoren unterschiedlicher Werte. Bevor das einer nachmacht: > Geht halt darum welche Länge x Breite deine Versorgungslagen haben. Man beachte das Wort "Lagen". Hat man die nicht, ist der klassische Abblockkondensator kurz angebunden immer noch richtig. Braucht man es an einigen Punkten wirklich breitbandig, kann man auch hier Kombinationen vorsehen, und mit einem Netzwerkanalyzer vom IC aus "in" die Schaltung hineinmessen und die Kombination optimieren. Das ist kostenmaessig gegen die Simulationsprogramme immer noch ein Schnaeppchen.
Gerhard schrieb: > Kennst sich wer mit Stützkondensatorberechnung aus? > Oder kennt jemand ne gute Internetseite wo ich mir das anschauen kann? > Bzw. gibt es Regeln für die Berechnung? Nimm LTspice. Da ein Kondensator nicht nur ein Kondensator ist braucht man wenn es etwas realer sein soll entsprechende Simulationsmodelle. Einige Hersteller bieten so etwas. Kemet hat die entsprechende Seite neu gestaltet. Man wählt einen Kondensator aus und kann sich sofort diverse Charts anzeigen lassen, z.B. Impedance & ESR. Das Spice Modell kann man ebenfalls einsehen und natürlich auch herunterladen. Sehr gut gemacht. https://ksim3.kemet.com/capacitor-simulation Murata bietet ähnliches. Man kommt in die Auswahlliste, klickt einen Kondensator an und kann per Tab-Reiter Chart-Typen wählen. Hier kann man ebenfalls ein Simulationsmodell, Spice Netlist, herunterladen. https://ds.murata.co.jp/simsurfing/index.html?lcid=en-us TDK bietet ebenfalls Informationen. https://product.tdk.com/info/en/products/capacitor/index.html > Bzw. gibt es Regeln für die Berechnung? Wichtig ist die Kenntnis über die Eigenresonanz des Kondensators. Ein 100 nF Kerko hat schon mal bei 17 MHz seine Eigenresonanz. Danach brauchst Du einen 10 nF Kerko, der vielleicht bis 70 MHz funktioniert. Usw.... Den resultierenden Impedanzverlauf kannst Du Dir dann mit LTspice ansehen. Manchmal staunt man nur. Auch muß man auf die Bauform von Kerkos und anderen Kondensatoren achten. Ein 100 nF Kerko mit Größe 1206 unterscheidet sich in den Parametern zu z.B. 0805 oder 0603. Also wenn Du z.B. ein Entstörfilter konstruieren willst was wirklich funktioniert, dann mußt Du mit realen Werten rechnen. mfg klaus
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