Wie findet man passende Komponenten?

Warum haben Sie gerade die Werte 10 kΩ und 3,6 pF gewählt? Warum nicht im Voraus einen Widerstands- oder Kondensatorwert wählen, für den es einen anderen Standardwert beim 2- oder 1/2-Vielfachen gibt?

3,6 pF ist sehr klein, so dass die parasitäre Kapazität wahrscheinlich erheblich sein wird. Du wirst sowieso kein zuverlässiges 2x bekommen. Außerdem sind Kondensatoren zunächst nicht so genau. Wenn Sie nichts angeben, sind Keramik normalerweise 10%. 5% bekommt man für etwas mehr Geld, aber danach werden sie knapper und teurer.

Da die Kondensatoren in bestimmten Werten schwieriger zu finden sind als Widerstände, würde ich dort beginnen. Ich würde auch den kleineren Kondensator groß genug machen, um weit genug über den parasitären Pegel zu kommen, damit sein Wert in der Schaltung zuverlässig ist. 47pF und 100pF klingen nach einer ziemlich guten Kombination. Das würde einen 753-Ω-Widerstand erfordern, also würde ein 750-Ω-1-%-Widerstand ausreichen, während der andere Wert 1,5 kΩ 1 % beträgt. Beachten Sie, dass Ihre Werte von 10 kΩ und 3,6 pF nur um 1,8 % von den nominalen Teilewerten abweichen und aufgrund von parasitärer Kapazität und Teiletoleranz erheblich mehr.

Siehe am Ende für (halb) "vollständige Offenlegung".

Hier ist ein Diagramm eines typischen Twin T-Filters von hier

Die Komponentennamen scheinen Ihrem Beispiel zu entsprechen.

Cin, R4, R5 und Opamp ergänzen Ihre Beschreibung, sind jedoch typisch für die Verwendung eines solchen Filters.

Was ist die Anwendung?, Schaltungsimpedanz?, Treiberschaltung? , erforderliche Präzision?, Bauweise ...? (siehe Texte).

Es ist nichts grundsätzlich falsch daran, Komponenten parallel zu schalten, ABER wie Sie anmerken, können störende Aspekte wie die Kapazität eines Widerstands unerwünschte Effekte verursachen. Die Gleichungen gehen davon aus, dass alle Komponenten "ideal" sind und zB jede Kapazität an R3 oder R1 / R2 einen gewissen Einfluss auf die Übertragungsfunktion hat. (Der ESR von Kondensatoren wird fiktiv ebenfalls ein Problem sein, dürfte aber bei dieser Anwendung nur eine minimale Auswirkung haben).

Anstatt R3 = zwei Widerstände parallel zu machen, könnten Sie R1 und R2 = zwei Widerstände in Reihe machen. Dies hat den Effekt, dass die effektive Kapazität halbiert wird (da 2 gleiche Cs in Reihe eine C/2-Kapazität erzeugen). Ohne das Ergebnis in die Twin-T-Gleichungen einzufügen, ist dies wahrscheinlich überlegen, da die Reaktanz von C/2:2R 4-mal größer ist als C:R/2 (dh die Wirkung des Störkondensators relativ zum Widerstand ist 4 Mal weniger, wenn Sie zwei Cs in Reihe über 2R legen, als wenn Sie zwei Cs parallel über ein R legen). YMMV in der Praxis :-).

Wenn Sie die Kapazität jeweils ausgleichen möchten, können Sie R1 und R2 auch aus 2 Widerständen parallel machen - nur nicht gleiche Widerstände. Während ein einfaches Computerprogramm in solchen Fällen beim Zuweisen von Werten zu R1a, R1b, R3a, R3b helfen würde, dürfte eine Tabellenkalkulation für die Aufgabe gut genug sein und eine schnellere Untersuchung ermöglichen.

Eine Umordnung der wohlbekannten Formel für parallel geschaltete Widerstände kann sinnvoll sein. dh für Ra, Rb parallel

• Rparallel = Ra x Rb / (Ra + Rb)

Kann neu angeordnet werden

• Ra = Rparallel x Ra / (Rb - Rparallel)

Das ist offensichtlich, aber nützlich.

Die Verwendung immer präziserer Widerstandsreihen wird immer präzisere Genauigkeiten ermöglichen. zB E12, E24, ... . Die Chancen stehen gut, dass 1%-Werte angesichts anderer Ungenauigkeiten, die auftreten werden, gut genug sind.

Je nach Bauweise und Art des Widerstandsgehäuses können sich Kapazitäten in der Größenordnung von 3 bis 10 pF für die Implementierung mit typischen Technologien als zu niedrig erweisen. Wenn Sie z. B. eine Leiterplattenkonstruktion aus FR4 oder besserem Leiterplattenmaterial und 0805 oder kleinere SMD-Widerstände und -Kondensatoren verwenden, können Streukapazitäten klein genug und kontrollierbar sein. Wohingegen Durchgangslochkomponenten auf Streifenplatinen leicht Streukapazitäten von einigen pF erzeugen können.

Die charakteristische Impedanz des Filters wird durch die relativen Verhältnisse von R zu C beeinflusst. Wenn es sich um ein passives Filter handelt, ist die Belastung durch treibende und getriebene Stufen relevant, und Sie haben möglicherweise keine große Auswahl in der Reihenfolge der Kondensatorwerte. Wenn der Filter jedoch Teil eines elektronischen Verstärkers oder Filters ist, wie im Diagramm gezeigt, können Sie die R- und C-Werte über ein Jahrzehnt oder einige wenige ändern, um anderen Überlegungen gerecht zu werden. zB Erhöhung des C-Wertes um das 2- bis 10-fache und Verringerung der R-Werte um den gleichen Betragmachbar sein. Eine Änderung um den Faktor 10, falls möglich, würde C1 von 3,6 pF auf 36 pF erhöhen, was ein Wert wäre, der weitaus immun gegen eine Überschwemmung durch Streukapazität wäre. Dies würde (wahrscheinlich) R1 auf 1k ändern. Auch dies wäre weniger anfällig für Nebenschlüsse durch Streukapazitäten, aber die Fähigkeit Ihres Verstärkers (Operationsverstärker, Transistorstufe oder was auch immer) zum Ansteuern der erhöhten Last müsste überprüft werden. Der Stromverbrauch kann ebenfalls ansteigen (in jedem Fall gering), was je nach Anwendung wichtig sein kann oder nicht.

Neben R & C müsste die Induktivität von Widerständen bei MHz-Frequenzen überprüft werden. Wenn Durchgangslochwiderstände verwendet werden, können spiralförmig geschnittene Körper eine ausreichende Induktivität aufweisen, um eine Rolle zu spielen. Es scheint unwahrscheinlich, dass kleine (z. B. 0805 oder kleiner) SMD-Widerstände größere Probleme mit der absoluten Kapazität oder dem kapazitiven Gleichgewicht verursachen. Völlig "aus dem Kopf" Ich wäre überrascht, wenn die Kapazität eines 0805-Widerstands mehr als sagen wir 0,1 pF wäre, aber seriöse Hersteller liefern wahrscheinlich Daten.

„Damit deine Freude voll sein darf“ stellt sich auch die Frage nach der Vorschaltinduktivität des Kondensators. Hier ist ein Beispiel für Impedanzdiagramme für 3 Kondensatorwerte, wobei die Impedanz weitgehend von Kapazität und Induktivität beeinflusst wird. In diesem Beispiel und wahrscheinlich typischerweise haben Kondensatoren im Bereich von 10 pF keine signifikanten Probleme mit der Kapazität bei etwa 5 MHz.

Ich würde erwarten, dass das Gleichgewicht der Kapazität in Widerständen "gut genug" ist. Gleichgewicht.

Präzisionswiderstände werden einfacher und billiger zu bekommen sein als Kondensatoren gleicher Präzision. 1%-Widerstände sind allgemein verfügbar und billig. Metallfolie verwenden. 0,1%-Widerstände sind verfügbar, aber weniger verbreitet. 1%-Kondensatoren sind verfügbar, werden aber teurer. Präzisionstoleranz und hohe Stabilität waren typischerweise Polystyrol, Glimmer, PTFE. Es könnte ein neues Wunderdielektrikum geben, das mir bekannt ist.

Keramik mit 1 % Toleranz ist ab zB 10 pF bei Digikey erhältlich , aber die thermischen Eigenschaften müssen überprüft werden.

Digikey bietet Mica 1 % ab 22 pF an

Nützlicher Cornell Dubilier Glimmerkondensator-Minikatalog hier

Dünnfilm 1% ab 10 pF aufwärts (nicht auf Lager)

Haftungsausschluss: Ich habe nicht mit dieser Kapazitätsreihenfolge in dieser Art von Schaltung "gespielt". Ich habe viel frühere HF-Erfahrung in diesem und höheren Frequenzbereichen, also ein Gefühl für wahrscheinliche Kapazitäten usw., plus viel Erfahrung mit Filtern im Allgemeinen. Kommentare basieren also auf verwandten Erfahrungen und erwerben gesunden Menschenverstand. Ratschläge sollten auf der Grundlage der bereitgestellten Erklärungen sinnvoll sein - wenn sie keinen Sinn zu machen scheinen, sind sie es möglicherweise nicht :-) - aber hoffentlich tun sie es.

Früher haben Sie eine Widerstands- oder Kondensator-Ersatzbox für Dekaden mit gut charakterisierten Parasiten verwendet. Sie würden normalerweise Kondensatoren verwenden, da sie in ihrem Toleranzband von 10% liegen, und dann Widerstände mit einer Substitutionsbox auswählen. Löten Sie dann einen ausgewählten Anpassungswiderstand parallel zu einer kleinen Ausgleichskapazität ein, die die in der Dekadenbox nachbildet. Für besonders empfindliche Anwendungen würden Sie eine Impedanzbrücke verwenden, um einen physikalischen R||C an das anzupassen, was die Dekadenbox mit ihren Parasiten präsentiert. Das war zeitaufwändig, aber ziemlich narrensicher: Sobald Sie einen passenden R||C hatten, löten Sie ihn auf die beiden Türme mit „ausgewähltem Widerstand“ auf der PC-Platine, und der Filter war genau richtig. Dies erforderte natürlich etwas Übung, um es jedes Mal richtig zu machen, und die Liebe zum Detail beim Verlegen der Verkabelung auf der Bank war von Bedeutung. Manchmal gab es parallel zu einem größeren Festkondensator eine Trimmerkappe auf der Platine. Wenn der Trimmer nicht ausreichte, um die Toleranz des festen Kondensators zu nullen, war er mehr als genug, um jeden Fehler aus dem Substitutionsprozess zu nullen. Der Phasenvergleich auf einem Oszilloskop oder Vektorvoltmeter wurde verwendet, um die Filter-Ein-Frequenz zu erhalten – es war zwischen Personal besser reproduzierbar als das Abhören eines Monitorausgangs und das Anpassen auf Null oder Spitze.

Widerstandsersatz im Produktionsprozess war in einigen Produkten weit verbreitet. Viele Netzteile von Harrison HP verfügen über einen ersatzweise ausgewählten Widerstand pro Spannungsausgang.