Por que existem capacitores de 1 pF?

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Que tipo de uso os engenheiros encontram para capacitores de 1 pF ou de valor mais baixo?

Esse é o tipo de valor que se obtém com dois bits de fio próximos um do outro ou duas faixas.

capacitor

— Dirk Bruere
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E você prefere confiar em um capacitor para fornecer esse valor ou nas propriedades dielétricas desconhecidas a respeito dos materiais de sua placa de circuito impresso, ou na precisão de alguém soldando dois bits de fio manualmente?

— PlasmaHH

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Como qualquer um? RF (procure esquemas ao redor). Digital (circuitos de osciladores de cristal). Realmente, parece apenas pequeno.

— Eugene Sh.

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Alta frequência (centenas de MHz ou acima) freqüentemente usa pequenos limites de valor de picofarad na filtragem e condicionamento de sinais. Às vezes, eles são construídos com geometria de cobre no próprio PCB, em vez de usar capacitores discretos.

— Wossname

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@Wossname: Geralmente em circuitos de micro-ondas de alta exigência / precisão, onde o preço não é um problema e você tem um controle preciso sobre o material do PCB, a espessura do revestimento de cobre e ouro. Mas também lá você mistura capacitores reais com filtros de elementos distribuídos.

— PlasmaHH

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@PlasmaHH, soa como uma resposta para me :)

— Wossname

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O menor capacitor que usei recentemente, em um filtro em um receptor de 6 GHz, foi de 0,5 pF. Havia alguns indutores de 2 nH também, e você poderia argumentar que eles poderiam ser feitos com alguns mm de trilho. No entanto, ambos eram menores do que a maneira equivalente de implementá-los em cobre.

Talvez o mais importante que o tamanho seja o fato de serem componentes discretos. Quando eu quis mudar o capacitor de 0,4 pF para 0,5 pF, para voltar a sintonizar o filtro, não precisei refazer a placa; Acabei de alterar a lista de materiais.

— Neil_UK
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Além disso, o uso da esteira em vez de um componente fabricado resultaria em um produto menos consistente? Digamos, por exemplo, de lote para lote, as características reais da produção de placas podem mudar, ou mesmo se você decidir trocar de fabricante de placas, imagino.

— MDMoore313

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@BigHomie Nessas frequências, você não muda de fornecedor de placa sem voltar a girar. Você pode até incluir uma faixa de teste no painel para teste pré-preenchimento.

— Sean Houlihane

@ Neil_UK Você poderia elaborar os motivos específicos do projeto em que você precisava de tais valores de capacitância, bem como o que exigia sua alteração de 0,4pF para 0,5pF? Eu também não tenho certeza do que levaria a valores tão pequenos, e os menores que eu usei são tampas de 22pF em um cristal de quartzo, simplesmente porque é isso que a folha de dados do cristal diz para usar.

— Ehryk

Provavelmente um filtro passa-baixo para satisfazer o teorema de Shannon para o ADC?

— Michael

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Não vejo que alguém tenha explicitamente indicado que você SEMPRE está usando o PCB (e o resto do ambiente) como um capacitor - não é "isso ou aquilo", é "isso ou aquilo". Você pode especificar um limite de 0,5pF, mas o circuito exibirá> 0,5pF devido a todos os parasitas, e é por isso que @SeanHoulihane salienta que a mudança de fornecedores de placas pode exigir a rotação da placa. Mas nem sempre - você pode fazer alterações nos valores dos componentes (por @Neil_UK) ou apenas ter sorte.

— Fred Hamilton

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Eu uso um capacitor de 0,8 pF em um amplificador de transimpedância de fotodiodo (TIA) através do resistor de feedback para reduzir o ganho de ruído do amplificador operacional e usei capacitores de teste de 0,5 pF para centralizar um VCO baseado em colpitts de 400 MHz.

Também usei um capacitor de 1 pF em um detector FM de quadratura para dirigir o tanque, para obter Q alto e a mudança de fase necessária de 90 graus.

— Andy aka
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Você também os encontrará nos circuitos correspondentes da antena do leitor RFID .

Aqui, uma boa correspondência de impedância entre o transmissor e a antena é essencial para um bom desempenho, e você geralmente fará o ajuste fino com capacitores.

Uma incompatibilidade de 1 pF pode gerar facilmente uma potência de saída de 20% e, portanto, a diferença da distância de leitura.

Você não usa apenas 1 pF ou capacitores menores. Eles geralmente são usados em paralelo com um capacitor maior. Portanto, se o seu circuito exigir um capacitor de 19 pF em algum lugar, você usará 18 pF e 1 pF em paralelo.

Por que não usar 10 pF e 9,1 pF em paralelo, você pode perguntar: O motivo é que é difícil encontrar capacitores de tolerância de 1% abaixo de 10 pF. Valores pequenos vêm com uma tolerância absoluta de - digamos - +/- 0,3 pF.

Você obtém uma precisão geral melhor se usar uma peça de 18 pF de precisão em paralelo com uma tampa de 1 pF não tão boa.

— Nils
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Às vezes, uso letras minúsculas para ajudar a combinar a capacitância nos filtros. Algo como um filtro de variável de estado na faixa de 100kHz (normalmente não 1 pF, mas 2,2 ou 3,3 não é incomum).

— George Herold
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Além das respostas de todos os outros, capacitores discretos tendem a ter menos perdas do que os de uma solução incorporada. No caso de um C0G ou um dielétrico de micro-ondas adequado, o capacitor discreto pode ser uma ordem de grandeza menos perdas que um material PCB padrão como o FR4. Menos perda significa que seus filtros têm menor atenuação e maior Q, o que ajuda a bloquear frequências indesejadas ou tornar PLLs mais estáveis etc.

— Sam
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