Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bewältigung parasitärer Kapazitäten in analogen Schaltungen


von Laurenz M. (laurenz_m2)


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Liebe Communitymitglieder,

ich stehe vor einer schwierigen Herausforderung in meiner analogen 
Schaltungsentwicklung und benötige dringend eure Hilfe. Das Problem, dem 
ich begegne, sind parasitäre Kapazitäten, die sich auf die Leistung 
meiner Schaltung auswirken. Ich hoffe, dass ihr mir mit eurer Expertise 
und euren Erfahrungen bei der Bewältigung dieses Problems unterstützen 
könnt.

Parasitäre Kapazitäten entstehen aufgrund von ungewollten Kapazitäten 
zwischen den Leitungen, Bauteilen und der Umgebung einer Schaltung. Sie 
können zu unerwünschten Effekten wie Verzerrungen, Schwingungen, 
Phasenverschiebungen und anderen Störungen führen, die die Leistung und 
Genauigkeit meiner analogen Schaltung beeinträchtigen.

Hier sind einige Fragen, die ich gerne mit euch diskutieren würde:

    Welche Techniken oder Strategien habt ihr erfolgreich angewendet, um 
parasitäre Kapazitäten in euren analogen Schaltungen zu minimieren oder 
zu eliminieren?
    Gibt es spezielle Bauteile oder Designs, die empfehlenswert sind, um 
die Auswirkungen von parasitären Kapazitäten zu reduzieren?
    Welche Tools oder Messverfahren könnt ihr empfehlen, um parasitäre 
Kapazitäten zu identifizieren und zu quantifizieren?
    Habt ihr bereits Lösungen gefunden, um die Auswirkungen von 
parasitären Kapazitäten in Echtzeit zu kompensieren oder zu korrigieren?
    Gibt es bestimmte Anwendungen oder Szenarien, in denen parasitäre 
Kapazitäten besonders problematisch sind? Wie habt ihr diese 
Herausforderungen bewältigt?

Ich bin gespannt auf eure Einsichten und Erfahrungen zu diesem Thema. 
Eure Beiträge werden nicht nur mir, sondern auch anderen Mitgliedern 
helfen, die mit ähnlichen Herausforderungen konfrontiert sind.

Vielen Dank im Voraus für eure Unterstützung!

Mit freundlichen Grüßen,

: Gesperrt durch Moderator
von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Laurenz M. schrieb:
> Das Problem, dem ich begegne, sind parasitäre Kapazitäten, die sich auf
> die Leistung meiner Schaltung auswirken

Gerne doch.

Dann zeig zuerst einmal Deine Schaltung und Dein PCB und entsprechende 
Oszillogramme/Messergebnisse und beschreibe genau, wann wo Probleme 
auftreten, damit wir fundiert und umfassend helfen können. Denn Du 
benötigst ja dringend Hilfe!

Vielen Dank!

: Bearbeitet durch Moderator
von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Boah, ist das ein Geschwafel... Lass mich raten: Du bist ein 
Wirtschaftsingenieur?

von Mario M. (thelonging)


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Wer Mikrocontroller mit Bananen betreibt, muss sich über Parasiten nicht 
wundern.

von Gunnar F. (gufi36)


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Mario M. schrieb:
> Parasiten

Fruchtfliegen!

von Stephan (stephan_h623)


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Andreas S. schrieb:
> Boah, ist das ein Geschwafel... Lass mich raten: Du bist ein
> Wirtschaftsingenieur?

Das ist halt die Aufgabenstellung für irgendeine Arbeit...
Bischen mehr Initiative ist da aber denk ich schon gewünscht. Vom 
Aufgabensteller und vom Forum.

Aber bei Parasiten hilft oftmals der Kammerjäger.

von Thomas R. (Gast)


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Andreas S. schrieb:
> Boah, ist das ein Geschwafel... Lass mich raten: Du bist ein
> Wirtschaftsingenieur?

Oder Apotheker, Chirurg, Pharmazeut, Politiker ...

Bei deinen Problemen hilft nur eine Ausbildung und Kenntnisse der 
Elektronik und danach normales Nachdenken.

Dagegen gibt es kein Rezept.

von S. K. (hauspapa)


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Deine Frage klingt nicht nach einem konkreten Problem.

Es geht um Kapazität.
So ganz grob: C=e0*er*A/d.

Ganz banal hilft also:
grosser Abstand,
kleine Flächen,
passendes Material. z.B. Fräsung in Leiterplatte (FR4 durch Luft 
ersetzen)
Sagt ja schon die Formel.

Ich hatte schon verändertes Übertragunsverhalten in einer hochohmigen 
Filterschaltung auf Multilayer Leiterplatte. Unter der Filterschaltung 
die GND Lage ausgespart und alles war gut.

Manchmal kann man auch Schaltungstechnik auf das Problem werfen. Da 
kommt es extrem auf die Aufgabe an. z.B. Symmetrien nutzen, aktiv 
getriebene Schirmlagen und und und.

Zuletzt muss man Aufpassen das einem die parasitäre Induktivität nicht 
als Boomerang ins Haus kommt wenn man es mit der Optimierung übertreibt. 
Grosse Abstände führen gerne mal dazu das Hin- und Rückweg im Stromkreis 
eine Schleife aufspannen, die nicht nur Induktivität hat, sondern auch 
Störungen einfängt.

Im Leistungselektronikbereich muss man häufig einfach damit leben 
lernen.

von Clemens S. (zoggl)


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Thomas R. schrieb:
> Dagegen gibt es kein Rezept.

ich was.

einfach in die nächstbeste KI Pasten und kopieren:

Liebes Communitymitglied,

Parasitäre Kapazitäten können in der analogen Schaltungsentwicklung in 
der Tat zu Herausforderungen führen, aber es gibt verschiedene Techniken 
und Strategien, um ihre Auswirkungen zu minimieren oder zu eliminieren. 
Hier sind einige Ansätze, die dir helfen könnten:

*Platzierung und Routing: Eine sorgfältige Platzierung von Bauteilen und 
Routen von Leitungen kann dazu beitragen, parasitäre Kapazitäten zu 
reduzieren. Indem du beispielsweise Leitungen möglichst kurz hältst, 
kannst du unerwünschte Kapazitäten zwischen den Leitungen minimieren.

*Vermeidung von Überlappungen: Stelle sicher, dass sich Leitungen und 
Bauteile nicht überlappen, da dies zu zusätzlichen parasitären 
Kapazitäten führen kann. Halte Leitungen und Bauteile so weit wie 
möglich voneinander entfernt.

*Grounding-Techniken: Eine gute Erdung ist wichtig, um parasitäre 
Kapazitäten zu minimieren. Verwende separate Ground-Planes für analoge 
und digitale Signale, um Störungen zu reduzieren.

*Abschirmung: In manchen Fällen kann die Verwendung von Abschirmungen um 
empfindliche Schaltungsbereiche helfen, parasitäre Kapazitäten zu 
reduzieren. Durch die Abschirmung wird die elektromagnetische Kopplung 
mit der Umgebung verringert.

*Kompensation und Korrektur: In einigen Fällen ist es möglich, die 
Auswirkungen von parasitären Kapazitäten durch Kompensations- oder 
Korrekturtechniken in Echtzeit zu reduzieren. Dazu gehören 
beispielsweise Feedback-Schleifen oder adaptive Schaltungstechniken.

Zur Identifizierung und Quantifizierung von parasitären Kapazitäten gibt 
es verschiedene Tools und Messverfahren. Einige gängige Methoden 
umfassen Kapazitätsmessungen mit LCR-Messgeräten, Impedanzanalyse oder 
auch die Verwendung von Simulationstools wie SPICE, um parasitäre 
Kapazitäten zu modellieren und zu analysieren.

Parasitäre Kapazitäten können in verschiedenen Anwendungen problematisch 
sein, insbesondere bei hochfrequenten Schaltungen oder in 
Hochgeschwindigkeitsanwendungen. Die spezifischen Herausforderungen 
können je nach Anwendung variieren, daher ist es wichtig, die 
Designanforderungen und -beschränkungen zu berücksichtigen.

Ich hoffe, dass diese Tipps und Informationen dir bei der Bewältigung 
deiner Herausforderungen mit parasitären Kapazitäten helfen. Wenn du 
weitere Fragen hast, stehe ich gerne zur Verfügung. Viel Erfolg bei 
deiner Schaltungsentwicklung!

Mit freundlichen Grüßen,

ist zwar keine Hilfe, hört sich aber plausibel an

von Laurenz M. (laurenz_m2)


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Hallo Clemens S. (zoggl),

vielen Dank für Ihren Beitrag und die Zusammenfassung der verschiedenen 
Techniken und Strategien zur Bewältigung von parasitären Kapazitäten in 
analogen Schaltungen. Ihre aufgelisteten Ansätze sind in der Tat 
relevante und bewährte Methoden, um unerwünschte Effekte durch 
parasitäre Kapazitäten zu minimieren oder zu eliminieren.

Die Platzierung und das Routing von Bauteilen und Leitungen sind 
entscheidend, um parasitäre Kapazitäten zu reduzieren. Durch kurze 
Leitungen und eine sorgfältige Anordnung können unerwünschte Kapazitäten 
zwischen den Leitungen minimiert werden. Die Vermeidung von 
Überlappungen zwischen Leitungen und Bauteilen trägt ebenfalls dazu bei, 
zusätzliche parasitäre Kapazitäten zu vermeiden.

Eine gute Erdung und die Verwendung separater Ground-Planes für analoge 
und digitale Signale sind wichtige Aspekte, um parasitäre Kapazitäten zu 
minimieren. Die Verwendung von Abschirmungen kann in einigen Fällen 
ebenfalls hilfreich sein, um die elektromagnetische Kopplung mit der 
Umgebung zu verringern.

Die Kompensation und Korrektur von parasitären Kapazitäten in Echtzeit 
ist eine fortgeschrittenere Methode, um ihre Auswirkungen zu reduzieren. 
Feedback-Schleifen und adaptive Schaltungstechniken können verwendet 
werden, um unerwünschte Effekte zu kompensieren oder zu korrigieren.

Für die Identifizierung und Quantifizierung von parasitären Kapazitäten 
stehen verschiedene Tools und Messverfahren zur Verfügung, darunter 
LCR-Messgeräte und Impedanzanalyse. Die Verwendung von Simulationstools 
wie SPICE kann auch hilfreich sein, um parasitäre Kapazitäten zu 
modellieren und zu analysieren.

Es ist wichtig zu beachten, dass parasitäre Kapazitäten in verschiedenen 
Anwendungen problematisch sein können, insbesondere in hochfrequenten 
Schaltungen oder in Hochgeschwindigkeitsanwendungen. Daher ist es 
wichtig, die spezifischen Designanforderungen und -beschränkungen zu 
berücksichtigen.

Vielen Dank nochmals für Ihren Beitrag. Wenn Sie weitere Fragen haben 
oder weitere Diskussionen zu diesem Thema wünschen, stehe ich Ihnen 
gerne zur Verfügung.

Mit freundlichen Grüßen,
Laurenz

: Bearbeitet durch User
von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Ok - Troll.

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