¿Por qué se recomienda un condensador de tantalio?

Estoy mirando la hoja de datos de un acelerómetro (ADXL345), y en la sección de desacoplamiento de la fuente de alimentación, dice que use un capacitor de tantalio. ¿Por qué se recomienda esto?

Un experto de la hoja de datos

Respuestas (2)

Como siempre digo, es muy beneficioso seguir las recomendaciones del fabricante, siempre. Los dispositivos analógicos están en el negocio desde hace décadas, sus ingenieros saben lo que están haciendo. Debe haber una razón por la que recomiendan tantalio. A menos que pueda encontrar un ingeniero de aplicaciones en AD que haya trabajado en este producto, en su mayoría podemos adivinar.

Supongo que el ADXL345 es un dispositivo muy delicado. El suministro Vs (interfaz analógica) aparece con un voltaje de 2 V a 3,6 V. Significa que el bloque interno de "administración de energía" tiene un LDO de amplio rango.

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En la mayoría de los casos, la funcionalidad y la estabilidad de LDO dependen de cargas reactivas-capacitivas en ambos extremos de LDO, ambas tapas son parte de la función de transferencia del bucle de retroalimentación. Y en muchos casos, la estabilidad depende del valor finito de ESR de las tapas de derivación. Con un límite de ESR bajo muy "bueno", el regulador podría ser inestable. Puede que no sea completamente inestable, pero la función de regulación puede tener algunos picos, por lo que el ruido puede ser elevado en ciertas frecuencias (o la respuesta de cambio de carga tiene algún timbre), degradando así las características de este dispositivo MEMS. Aparentemente, el fabricante realizó una evaluación y optimización minuciosas del entorno de aplicación y descubrió que una tapa de tantalio menos perfecta funciona mejor.

Entonces, mi sensación es que el IC funcionará casi bien con una tapa de cerámica, pero algunas cifras de ruido no estarán a la altura de las especificaciones. Puede intentar investigar las tapas de tantalio y emular la ESR elevada con una resistencia adicional, pero es posible que se enfrente a cifras de rendimiento diferentes. Por lo tanto, es mejor simplemente seguir la recomendación de AD.

EDITAR: Como "mkeith" aportó un buen punto sobre la microfonía. El IS está diseñado para funcionar en un entorno de choque, mida con precisión, por lo que podría no ser deseado un timbre adicional en la potencia de la tapa de cerámica.

"El ADXL345 es un dispositivo muy delicado" y la hoja de datos "Características... 10 000 g de supervivencia frente a impactos" no parecen ir de la mano. ¿Supongo que te refieres a eléctricamente delicado?
@AndrewMorton, sí, me refiero eléctricamente, ya que tal vez la mitad de su hoja de datos habla sobre "ruido" y cómo reducirlo/tratarlo.

Probablemente no haya razón para no usar un valor efectivo similar de capacitor cerámico. Tenga en cuenta que las especificaciones se dan en Rev. 0 . hoja de datos con 1uF de tantalio y en Rev E . con 10uF de tantalio.

Editar: @mkeith plantea un buen punto con la microfonía. El montaje del condensador tendrá un gran efecto sobre si los microfónicos son un problema en el ancho de banda del sensor. Aquí hay un documento de Kemet que muestra una comparación:

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También hay partes X7R de terminación "suave" que pueden brindar algunas de las ventajas de las costosas tapas MLCC con marco de clip-on-lead. Si su aplicación involucra alta vibración, definitivamente vale la pena considerarla.

Si elige usar una cerámica, debe prestar atención al coeficiente de voltaje del capacitor; es posible que deba usar 22 uF para obtener una capacitancia efectiva de 10 uF en el voltaje de trabajo.

¿Crees que hay algún problema con que la cerámica tenga "micrófonos"?
@mkeith, sí, este es un muy buen punto sobre microfonía. El IS está diseñado para funcionar en un entorno de choque, mida con precisión, por lo que podría no ser deseado un timbre adicional en la potencia de la tapa de cerámica.
De hecho, puede tallar ranuras alrededor de su cerámica para suprimir las vibraciones. O más bien lo hará la fábrica de PCB. photos.app.goo.gl/HA6ngOchbnHXifkn2