Selección de condensadores de bloqueo de CC para GPS, LoRa

Estoy diseñando una parte transmisora ​​y receptora de LoRa y GPS. Requiere condensadores de bloqueo de CC. Estaba buscando un condensador sobre digikey y me sorprende que la mayoría de los fabricantes no hayan especificado impedance vs frequencyla curva.

Estoy interesado en el condensador de RF que se puede utilizar como condensador de bloqueo de CC y señal de paso de 900 MHz (LoRa) y 1,5 GHz (GPS).

Incluso si muy pocos fabricantes han especificado el gráfico, parece que tienen SRF de alrededor de 200 MHz y creo que no se pueden usar en mi aplicación. ¿Debo ignorar SRF y verificar la impedancia en mi frecuencia de interés? Ahora no tengo ni idea de cómo seleccionar el condensador para RF.

También se ESRespecifica a 100 kHz o alguna otra frecuencia baja, pero quiero interpolarlo a mi frecuencia de interés. Encontré una nota de aplicación que dice que

Si, por ejemplo, está diseñando para una aplicación inalámbrica de 900 MHz y la ESR se especifica a 150 MHz, la ESR a 900 MHz se puede calcular multiplicando la ESR especificada a 150 MHz por √ 900/150.

¿Es correcto? ¿Alguien puede comentar qué otros parámetros debo considerar al seleccionar el condensador para la aplicación de RF? He mencionado algunos de los parámetros a continuación. Por favor, alguien valide mi comprensión.

  1. Tolerancia: estoy buscando un condensador que tenga menos del 5% de tolerancia.
  2. Clasificación de voltaje: estoy seleccionando tapas que tienen el doble de voltaje de mi voltaje máximo de señal de RF.
  3. Factor de calidad: Busco alta Q.
  4. ESR: estoy interpolando la ESR a mi frecuencia de interés y tratando de seleccionar los límites de ESR más bajos disponibles en el digikey.
Que impedancia necesitas? y 1nH/mm te suena familiar?
Lo menos posible. Sé que si puedo usar ESR, entonces el costo puede aumentar. En este momento, no puedo encontrar ninguna impedancia especificada en mi frecuencia de interés.
Es posible que no encuentre la curva Z(f) en digikey, pero muchos la tendrán en el sitio web del fabricante. TDK, Taiyo Yuden, Murata, Kemet, por ejemplo, tienen todas estas curvas disponibles.
@TonyStewartolderthandirt ¿Está hablando de inductancia por unidad de longitud de línea de transmisión?
He editado mi pregunta.
Esta es una pregunta duplicada común. Palabras clave: SRF, ESR, ESL RF electronics.stackexchange.com/questions/280719/… Aunque se refiere a una pregunta diferente. Las respuestas que está buscando están aquí en los gráficos y la marca y la serie GRM. (Sugerencia para la relación longitud/ancho de inductancia más baja es la más baja)
@tony google dice que "1nH por mm de longitud del cuerpo y longitud del cable" es una regla general. Creo que eso es lo que dijiste.
Y menor inductancia significa más frecuencia de resonancia propia.
Lo tienes, como la serie GRM es 0.5: 1 frente a 402,603, el caso es 2: 1
@TonyStewartolderthandirt Creo que la razón detrás de la regla de 1nH/mm se da en la primera imagen de la respuesta aceptada aquí ( electronics.stackexchange.com/questions/327975/… ) ¿Estoy en lo correcto?

Respuestas (1)

Me sorprende que la mayoría de los fabricantes no hayan especificado la curva de impedancia frente a frecuencia.

La mayoría de los fabricantes que uso tienen esta información disponible (porque si no la tienen, no usaré ese fabricante). Será una curva de "rendimiento típico" y no una especificación, pero se publicará. Puede que no esté disponible en el sitio web del distribuidor, pero estará en el sitio web del fabricante.

El ESR también se especifica a 100 kHz o alguna otra frecuencia baja, pero quiero interpolarlo a mi frecuencia de interés.

La ESR no suele ser un parámetro crítico para una aplicación de bloqueo de CC de señal.

Por lo general, tomo el valor en la parte inferior de la caída en |Z(f)| curva como la ESR. Eso será lo suficientemente bueno para la mayoría de las aplicaciones de bloqueo de CC. Si realmente necesita conocer el cambio de fase en alguna frecuencia específica, es posible que deba usar un modelo más completo (pero también, la variación de una parte a otra puede hacer que su modelado cuidadoso sea irrelevante).

Clasificación de voltaje: estoy seleccionando tapas que tienen el doble de voltaje de mi voltaje máximo de señal de RF.

Es aún más importante considerar la diferencia de CC que habrá en el condensador de su circuito.

Factor de calidad: estoy buscando un alto Q...ESR: estoy interpolando la ESR a mi frecuencia de interés y tratando de seleccionar los límites de ESR más bajos disponibles

Alto Q y bajo ESR son solo dos formas de decir lo mismo.

La ESR ultrabaja no suele ser crítica para una aplicación de bloqueo de CC. Siempre que use piezas de cerámica (NPO/C0G), no gastaría tiempo clasificando por ESR.

¿Qué otros parámetros debo considerar al seleccionar el condensador para la aplicación de RF?

Desea observar la estabilidad de la capacitancia con voltaje de polarización y temperatura. Para su aplicación, probablemente debería usar piezas NPO/C0G.

Gran respuesta. Tengo una duda. es Z(f)solo reactivo? Solía ​​pensar que solo introduciría un cambio de fase o un retraso en la señal de RF. ESR preferiría atenuar mi señal de RF y disiparla como calor. ¿Puedes profundizar un poco más en este punto?
Por supuesto, ESR contribuirá con un (pequeño) componente real a Z(f), pero estará dominado por los componentes reactivos en todas partes excepto en la frecuencia de resonancia en serie. La ESR típica de un MLCC SMT de cerámica es inferior a 1 ohm. Esto causará una pequeña pérdida de energía, pero probablemente no estará cerca de la mayor ineficiencia en un sistema realista.
@abhiarora Me perdí donde dijiste que estás diseñando un transmisor GPS . Si está pasando señales de 10 W a través de estos condensadores, es posible que deba tener más cuidado con la pérdida de ESR que nunca.
¿Qué pasa con SRF? Debería estar por encima de mi frecuencia de interés o debería considerar un límite solo con su impedancia en mi frecuencia de interés. Si la impedancia es aceptable, ¿debería seleccionar las tapas independientemente de si es inductivo en esa región? En cuanto al GPS, la transmisión es solo para LoRa.
@abhiarora, lo siento, no sé qué significa eso en términos de potencia de transmisión.
¿Puedes comentar sobre SRF?
Digamos que tiene una señal de +20 dBm en un sistema de 50 ohmios. Eso es 2,2 V rms. La señal de corriente es de 45 mA rms. Luego, para un condensador de bloqueo de CC ESR de 200 miliohmios, está perdiendo alrededor de 0,4 mW en el ESR, o alrededor del 0,4% de su señal. Esto no está afectando su presupuesto general de energía tanto como la falta de coincidencia reflectante del condensador (con sus almohadillas y parásitos), la falta de coincidencia de la antena o incluso la coincidencia de salida del amplificador.
El capacitor aún bloqueará la CC si lo usa por encima de SRF. Pero, por supuesto, el comportamiento inductivo será lo que determine el VSWR.
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