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ignis
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タンタルコンデンサについて
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アクセス16243
カテゴリーその他
キーワード セラコン   タンタルコンデンサ   マイクロフォニック   ご教授   マイクロフォニック効果   Powered by Yahoo
投稿日時11/04/05 15:40
はじめまして。
タンタルコンデンサで不思議に思っている事があります。
どなたか知見をお持ちの方がいらっしゃいましたら,ご教授頂けますでしょうか。

アナログ&デジタル電源について,平滑用出力コンデンサにタンタルコンデンサ(10uFくらい)を使用すると,アナログ信号ラインのノイズが効果的に減少します。
他にもう10uFの電解コンと,小さなセラコンの合計3つを接続してありますが,このタンタルコンを外すもしくはセラコンにすると,ノイズが取りきれません。

低ESRのセラコンなどの方が良いと思うのですが,交換するとどうもそういう訳では無いようです。
タンタルコンはESRが特に低くもないと思うのですが,何が効いているのでしょうか。
過去の記事にもマイクロフォニック効果等の説明もありましたが,やはりそれが原因でセラコンでは駄目なのでしょうか??

電源にタンタルコンは使いたくないのですが,どうにも使わないといけないので困っております。

どなたか,ご教授いただければ幸いです。

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ignis 回答番号 7
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おはようございます。
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アクセス15990
投稿日時11/04/08 08:30
鳴門真樹様
はじめまして。
>さらに一部のMLCCは・・・
そんなこともあるのですね。驚きました。
まずは,MLCCメーカーのツールを使って,どのくらい容量が小さくなるのか確認してみます。
タンタルコン使用時には定格にかなり余裕を見て使用していますが,直列に入れるというのも冗長設計としては十分有り得ますね。
ためになるコメントありがとうございました!


鳴門真樹 回答番号 6
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タンタルコンデンサについて
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アクセス16052
投稿日時11/04/07 21:47
かなり出遅れてしまいましたが…

まずパラに入っているMLCCのノイズの周波数でのインピーダンスが充分低くなっていますか?

鐘森様もご指摘されていらっしゃいますがMLCCはDCバイアスでガッツリ静電容量が少なくなります。

TiBaO3等の高誘電率の誘電体を使用したものはそれが顕著です。B特などだとざっくり定格で半分、F特だと2~3割まで減ります。
さらに一部のMLCCは、低格違いでもDCバイアスによる容量低下カーブが全く同じで、単に高耐圧のものは高い電圧まで測定して有るだけというものもあります。
#テスタのキャパ都合かな?

MLCCのメーカさんはPC上でDCバイアス時の容量まで確認できるツールを出していますので、それを使って確認されるのも良いかと思います。

電解コンデンサでは効かないというのは、やはりESRが大きすぎるのかもしれません。
その面ではOSコンやTAなどは良いかもしれません。

TAは、やはりショート・モードが嫌なのですが、どうしても使う場合は、3倍定格で使っています。

コスト2倍、ESR2倍、静電容量半分で、非常に嬉しくないのですが単体で低格を満足できるコンデンサを2個直列で偶発故障に対する信頼性を確保する方法もあります。


ignis 回答番号 5
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コメントありがとうございます
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アクセス16083
投稿日時11/04/07 19:23
リカルド様
はじめまして。
実は,以前からタンタルコンを使うのをやめようと思い色々画策していますが上手くいっていません。
そのため,数機種で試しているのでA/Wも異なっていたり,また時には電源が推奨する最適なA/Wを反映しましたが,それでも上手くいきませんでした。
ですので,A/Wやパターンの問題が主原因では無いだろう・・・と思っております。

smasaya様
はじめまして。
>でもタンタルは確かにノイズ取りに良く効きます。
そうなんです,これが何故なのか分からなくて困っています。笑
ショートモードで故障しないように工夫されているタンタルコンデンサがあるのですね,知りませんでした。
情報ありがとうございました。

Greenline様
はじめまして。
アドバイスありがとうございます。
時間を作ってコンデンサのF特を測ってみます。
ノイズの周波数特性は,電源ICとA/Wなどの組み合わせによって(設計したものによって),ノイズフロア全体が持ち上がったりピークが出てきたりとまちまちです。
複合的な要因が考えられますね。
大容量セラコンは試してみましたが,どうも上手くいきませんでした。

鐘森様
はじめまして。
定格については余裕を見て選定していますが,3倍はとっていない気がします。
大容量セラコンの場合,必然的に定格電圧が小さくなってきてしまうので,そのせいもあるかもしれませんね。
容量がタンタルと同等程度で,定格を3倍見て,ESRも低いもの・・・このあたりでもう一度挑戦してみようかと思います。


皆様ご意見ありがとうございます。
ずっと何故なのかと思っており,こういったご相談できる場があることはとても助かります!

鐘森 回答番号 4
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DC印可特性は気にされていますか
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アクセス16034
投稿日時11/04/07 15:12
大容量セラコンにDC電圧をかけると、容量が目減りします。
確か定格電圧近辺では半分以下まで減ったと思います。
電源電圧の3倍くらいの耐圧を目安に部品選定してみてください。
私個人も、MLCCよりタンタルのほうがノイズ取りには有効だと感じていますが、ご時世により新規設計の場合、上記のやり方でセラコンに切り替えています。


Greenline 回答番号 3
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測定してみるのも良いかも
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アクセス16221
投稿日時11/04/06 22:16
ignisさんこんばんは。はじめまして。書き込みありがとうございます。

コンデンサとノイズということですが、測定して違いをみてみるのはいかがでしょうか。添付のような測定方法で、周波数特性が計測できます。

左は信号発生器とスペアナを使った例です。こちらはオートでの計測は出来ませんが、周波数をスイープして、そのときのマーカのリードアウトをプロットしていくと特性のようすが判ると思います。

右はネットワークアナライザを使った例です。入出力間にコンデンサをつないでみるものです。こちらは連続で計測結果が得られるので便利です。


ノイズが…ということですが、コンデンサの周波数特性関係により、低い周波数ですとか、複数のコンデンサで共振してコンデンサにならない(別の鳴門真樹さんのスレッドにもありました)とか、いろいろ周波数特性がややこしく関係してきますので、もしかすると効いていない周波数でのノイズが出ていることも考えられそうですね。ノイズの周波数特性を測定されるのも良いかもしれません。またこのスレッドの他の方のアドバイスも大変参考になりますね!(ということでクラウンマークをつけさせていただきました)

なお調べていませんが、タンタルは電解コンデンサよりはESRは低いのではないかと考えます。またセラミックでも大容量のものがあるので、それらも使えるかも(それこそマイクロフォニックの問題があります)しれません。
※このデータをダウンロードするにはログイン(ユーザー登録)が必要です。

smasaya 回答番号 2
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ゆうでOSコン
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アクセス16240
投稿日時11/04/06 13:59
原因は私にはわかりませんけど同じセラコンでも低誘電率のだとちょっと様子が変わります。でもタンタルは確かにノイズ取りに良く効きます。私は使ったこと無いですけどロームのtcfgっていうのだとタンタルなのにショートモードで故障するよう細工してあるのでちょっとは安心です。
電源用でならサンヨーのosコンはよっぽどのときに使いますけど、高いのでたくさんは使えませんけどけどすごくいいです。

リカルド 回答番号 1
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先ずはコンデンサの位置を変えてみては?
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アクセス7727
投稿日時11/04/06 01:26
 コンデンサの特性によるものなのか、パターン上の位置によるものなのか特定出来ません。
 タンタルの有った位置にアルミ電解コンデンサを付けてみてはどうでしょう。アルミ電解2個と、セラミック1個という訳です。
 アルミ電解コンデンサでも特性が良くなれば、取り付け位置の問題だと判断出来ます。

 弱信号が電源回路の近く通っているのが原因かも知れません。
 アルミ電解コンデンサから電磁的なノイズが出て、近くの弱信号に影響を与えているのかも知れません。

 これらの原因なら、パターンを変更して弱信号を離せば解決するでしょう。

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