Es gibt einige Kondensatoren (10 \micro F und 4,7 \micro F), die meine Entwicklung von Raspberry Pi Hats einschränken, da sie nur mit einer Toleranz von 10% oder mehr versehen sind. Es scheint, dass die physikalischen Komponenten, die sie verwenden, schwer aus der Natur zu extrahieren sind, was ihren Preis, falls verfügbar, hoch macht. Ich würde gerne verstehen, wie man solche Kondensatoren durch kostengünstige Komponenten ersetzen kann.
Mein aktuelles Design erfordert, dass ich die teuren Kondensatoren verwende. Ich denke, wie Sie diese durch billigere ersetzen können, ohne die anderen Komponenten der Platine zu verändern. Ich kann die Platine bei Bedarf leicht vergrößern, um einen billigeren Ersatz zu erhalten.
Wie können Sie enge Kondensatoren durch kostengünstige Komponenten für eine bessere Toleranz ersetzen?
Sie betrachten dieses Problem von einer zu niedrigen Ebene aus. Es geht nicht darum, genaue Kondensatoren durch billigere zu ersetzen, sondern darum, überhaupt keine genauen Kondensatoren zu benötigen.
Sie haben nicht gesagt, wofür die Kondensatoren mit der engen Toleranz sind, aber denken Sie über andere Möglichkeiten nach, dasselbe zu erreichen. Wenn beispielsweise die Obergrenze eine Komponente der Einstellung der Frequenz eines Filters ist, können Sie die Filterfrequenz vielleicht so verschieben, dass Sie immer noch das erforderliche Minimum mit einer Kapazität von ±10 % anstelle von ±2 % erhalten. Wenn dies beispielsweise ein DC-Sperrfilter für Audio ist, reicht wahrscheinlich anstelle eines straffen Filters bei 20 Hz ein schlampiger Filter bei nominell 16 Hz aus.
Ziehen Sie für Präzisionsfilter in Betracht, dies digital zu tun. Sogar Low-End-DSPs können Audio viel besser verarbeiten als analoge Filter. Die Filter können strenger und genauer sein als selbst das, was hochpräzise Kondensatoren bieten können.
Eine andere Sache, die Sie tun sollten, ist, sich die Rolle jeder Kappe genau anzusehen und sicherzustellen, dass Sie die enge Toleranz wirklich brauchen. Wenn es nur um die Umgehung oder Glättung einer Stromversorgung geht, sind keine genauen Werte erforderlich.
Überlegen Sie im Allgemeinen, wie Sie das Problem lösen können, indem Sie Komponenten verwenden, die mit hoher Genauigkeit billig erhältlich sind. Zeit ist etwas, das wir für das Geld sehr genau messen/erzeugen können. Ein 0,20-Dollar-Kristall kann bis zu 50 PPM erreichen. Widerstände können 1% ohne Kostenaufschlag leisten und können für etwas mehr Geld viel besser werden. Beachten Sie, dass alles, was Sie in einem digitalen Prozessor tun, von Zeit und wenig anderem abhängt. Aus diesem Grund erfolgt die Signalverarbeitung in einem Prozessor, wenn die Bandbreite dies zulässt.
Da keine Schaltungsdetails oder Details zu dem Typ der Kondensatoren, die Sie ersetzen möchten, fehlen, einige Beobachtungen.
Es ist im Allgemeinen nicht gut, mit der Notwendigkeit enger Toleranzen bei Kappen zu entwerfen, insbesondere bei Kappen mit ziemlich hohem Wert, da bei den meisten Kondensatortypen, die für mäßig große Werte verwendet werden, große Unterschiede üblich sind.
Wenn es sich um ein RC-Timing-Problem handelt, verwenden Sie größere Rs und kleinere Cs. Cs mit engen Toleranzen sind immer noch teurer als Cs mit großen Toleranzen, aber die Kosten für ein gegebenes C mit engen Toleranzen sind bei mäßig kleinen Werten tendenziell niedriger. Wenn dies zu übermäßigem Rauschen der Widerstandswerte führt, müssen Sie beim Design mehr für größere Kondensatoren ausgeben.
Folienkondensatoren sind in der Regel eine stabile Wahl, die in engen Toleranzen erhältlich ist und keine exotischen Seltenerdmaterialien enthält (was Sie meiner Meinung nach mit der Aussage "schwer aus der Natur zu extrahieren" meinen) - sie kosten mehr als Geräte mit großer Toleranz, aber es ist einfach wirtschaftlich - ein besseres Produkt kostet mehr. Sie sind auch physisch größer als einige andere Typen mit ähnlicher Kapazität, aber das ist offensichtlich kein Problem für Sie.
rdtsc
Michael Kärcher
Léo Léopold Hertz 준영
Rohr
mcmiln