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Kondensatoren für TTL-Bausteine

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Simon Mueller

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Sep 14, 1999, 3:00:00 AM9/14/99
to
Vielleicht kann mir jemand bei einer Laien-Frage helfen:

Angeblich soll bei TTL und CMOS-Bausteien immer ein Kondensator parallel zu
den Versorgungspins geschalten werden, um Interferenzen herauszufiltern und
die IC-Versorgungsspannung zu stabilisieren.

Welchen Typ und Wert sollte der Kondensator haben?

Simon Mueller
- Intelogic

[Auf der Leiterplatte sollte dann der Stabilisierungskondenstor
logischerweise nahe am IC liegen und über möglichst kurze Tracks mit den
Versorgungspins verbunden sein.
Gibt es in Orcad Layout Plus eine Möglichkeit einzelnen Segmenten eines Nets
eine höhere Routingpriorität zu geben -> nur den beiden Segmenten zwischen
Kondensator und Versorgungspin, während der Rest des Nets (VCC oder GND)
ganz normal geroutet wird]

Uwe Hercksen

unread,
Sep 14, 1999, 3:00:00 AM9/14/99
to
On Tue, 14 Sep 1999 13:14:45 +0200, "Simon Mueller"
<simon....@NOSPAMintelogic.de> wrote:

>Angeblich soll bei TTL und CMOS-Bausteien immer ein Kondensator parallel zu
>den Versorgungspins geschalten werden, um Interferenzen herauszufiltern und
>die IC-Versorgungsspannung zu stabilisieren.

Hallo,

die Kondensatoren sind tatsächlich notwendig, da der Stromverbrauch
der ICs bei der Arbeit nicht konstant ist.


>
>Welchen Typ und Wert sollte der Kondensator haben?

Da nimmt man Keramikkondensatoren, aber keine mit +- 5 % Toleranz,
sondern +- 20 % oder -20 % + 80 %. Der Wert hängt aber von der Familie
der TTL ICs und der Taktfrequenz ab, früher hat man immer 100 nF
genommen, bei schnelleren Taktfrequenzen sind evtl. 10 nF günstiger.
Pro Europakarte sollte dann noch ein oder zwei Tantal Kondensatoren
benutzt werden, einige 10 Mikrofarad.


>
>[Auf der Leiterplatte sollte dann der Stabilisierungskondenstor
>logischerweise nahe am IC liegen und über möglichst kurze Tracks mit den
>Versorgungspins verbunden sein.

Es müssen beide Anschlüsse, GND und VCC, zwischen IC und Kondensator
möglichst kurz und direkt verbunden werden. Ausserdem müssen GND und
VCC für alle ICs jeweils möglichst engmaschig verbunden werden, sowohl
horizontal als auch vertikal. (Natürlich keine Verbindung zwischen GND
und VCC)

Am einfachsten beim Layout ist ein Vierlagen Multilayer mit einer Lage
nur für GND, eine weitere nur für VCC. Diese Stromversorgungslagen
erzeugen alle brauchbaren CAD Programme automatisch auf Wunsch. Damit
sich die Platine aber auch löten lässt braucht man die sogenannten
thermischen Pads für die Stromversorgungslagen.

Bye,

--
Uwe Hercksen
Elektronikwerkstatt
Universität Erlangen-Nürnberg
Cauerstr. 5
D91058 Erlangen

Stefan Heimers

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Sep 14, 1999, 3:00:00 AM9/14/99
to
Simon Mueller wrote:

> Vielleicht kann mir jemand bei einer Laien-Frage helfen:
>
> Angeblich soll bei TTL und CMOS-Bausteien immer ein Kondensator parallel zu
..

> Welchen Typ und Wert sollte der Kondensator haben?

So genau kommt es darauf nicht an, 100n bis ca.4.7uF sind gut. Je
grösser, desto besser, aber du musst ja auch auf den Platz und den Preis
achten.

Stefan

--
Stefan Heimers, Klingelbergstrasse 69, CH - 4056 Basel
stefan....@kosta.ch
http://www.datanetworks.ch/~sheimers

Matthias Weißer

unread,
Sep 14, 1999, 3:00:00 AM9/14/99
to

Stefan Heimers <stefan....@kosta.ch> schrieb in im Newsbeitrag:
37DE587E...@kosta.ch...

> Simon Mueller wrote:
>
> > Vielleicht kann mir jemand bei einer Laien-Frage helfen:
> >
> > Angeblich soll bei TTL und CMOS-Bausteien immer ein Kondensator parallel
zu
> ..
> > Welchen Typ und Wert sollte der Kondensator haben?
>
> So genau kommt es darauf nicht an, 100n bis ca.4.7uF sind gut. Je
> grösser, desto besser, aber du musst ja auch auf den Platz und den Preis
> achten.

stimmt nicht! Größer = langsamer In der Regel werden wie schon Uwe
geschrieben hat 100nF KeKo's verwendet.


--
und tschüss

Matthias Weißer
m....@swol.de

Uwe Hercksen

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
On Tue, 14 Sep 1999 16:15:26 +0200, Stefan Heimers
<stefan....@kosta.ch> wrote:

>> Welchen Typ und Wert sollte der Kondensator haben?
>
>So genau kommt es darauf nicht an, 100n bis ca.4.7uF sind gut. Je
>grösser, desto besser, aber du musst ja auch auf den Platz und den Preis
>achten.

Hallo,

mit der Devise "je grösser desto besser" wird man bei höheren
Frequenzen ziemlich auf die Nase fallen. Da wirken die grossen
Kondensatoren nur noch als Induktivitäten.
Da gilt dann: "wie klein muss er sein, damit er noch was nützen kann!"

Da ja immer noch die Induktivität der Zuleitungen hinzu kommt, wirkt
jeder Kondensator auch als Schwingkreis. Oberhalb der
Eigenresonanzfrequenz bleibt nur noch die Wirkung der Induktivität
übrig.
In den ausführlichen Daten der Kondensatoren findet man dazu auch
Angaben.
Aber auch die IC Hersteller machen Angaben zu den
Abblockkondensatoren, diese sollte man auch mal lesen und beherzigen.

Simon Mueller

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
>stimmt nicht! Größer = langsamer In der Regel werden wie schon Uwe
>geschrieben hat 100nF KeKo's verwendet.

Danke für die Hilfe.

Rein theoretisch: Wenn ich nun einen kleinen und einen großen Kondensator
parallel in die Versorgungsleitung schalte, würden dann sowohl kleine als
auch große Interferenzen kompensiert werden, oder ergibt das dann wieder
einen ganz anderer Effekt?

Um nochmal auf den Typ zu sprechen zu kommen:
Welchen Einfluß haben die verschiedenen Materialeigenschaften wie Keramik,
Polyester, Scheiben, Folien, Tantal auf das elektrische Verhalten der
Schaltung?

Simon

Thomas Schaerer

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
Simon Mueller <simon....@NOSPAMintelogic.de> wrote:
>>stimmt nicht! Größer = langsamer In der Regel werden wie schon Uwe
>>geschrieben hat 100nF KeKo's verwendet.

> Danke für die Hilfe.

> Rein theoretisch: Wenn ich nun einen kleinen und einen großen Kondensator
> parallel in die Versorgungsleitung schalte, würden dann sowohl kleine als
> auch große Interferenzen kompensiert werden, oder ergibt das dann wieder
> einen ganz anderer Effekt?

Es kommt eher darauf an, einen moeglichst induktionsarmen
Multilayer-Keramik-Kondensator moeglichst nahe an die
IC-Speiseanschluesse zu schalten.

Die transienten Spannungseinbrueche kommen vom IC, der geschuetzt
werden sollte, selbst. Naemlich durch die Ausgangsflanken, wobei
extrem kurzeitig beide Ausgangstransistoren (High-Side und Low-Side)
leiten. Dies bedeutet ein Kurzschluss im Zeitbereich von Nanosekunden,
oder bei sehr schneller Logik weniger. Dieser induktionsarme
Kondensator in der Groesse von etwa 0.1uF liefert die Energie fuer
genau diese Momente der Spannungseinbrueche, damit diese nicht
geschehen und so zu keinen Fehltriggerung fuehren, - bzw. fuehren
sollte.


> Welchen Einfluß haben die verschiedenen Materialeigenschaften wie Keramik,
> Polyester, Scheiben, Folien, Tantal auf das elektrische Verhalten der
> Schaltung?

Keine Polyester und keine Elko. Schon gar keine Tantal-Elko!!!!!

Ich empfehle stets, fuer die ganze Printplatte die Abblockung mit
einem gewoehnlichen Elko, in der Groesse um die 100uF. Dieser Wert ist
meist nicht kritisch. Dazu kommen bei jedem IC die obengenannten
Keramik-Kondensatoren. Um nicht zu uebertreiben, es genuegt auch oft
ein solcher Kondensator zwischen zwei benachbarten ICs, so es nicht
gleich ALS-Logikkreise sind. Diese sind natuerlich schon sehr schnell,
- gemeint die Flankensteilheiten der Ausgangsstufen.

Gruss
Thomas
--
#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#
* Thomas Schaerer >>> scha...@isi.ee.ethz.ch <<< ||| *
* Swiss Federal Institute of Technology Zurich, ETHZ ||| *
* Signal and Information Processing Laboratory ISI / | \ *
* Sternwartstr. 7 CH-8092 Zurich, Switzerland / | \ *
#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#


Uwe Hercksen

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
On Wed, 15 Sep 1999 11:51:05 +0200, "Simon Mueller"
<simon....@NOSPAMintelogic.de> wrote:

>Um nochmal auf den Typ zu sprechen zu kommen:

>Welchen Einfluß haben die verschiedenen Materialeigenschaften wie Keramik,
>Polyester, Scheiben, Folien, Tantal auf das elektrische Verhalten der
>Schaltung?

Hallo,

Tantal eignet sich mehr für die mittleren Frequenzen, Keramik mehr für
die hohen, deshalb die Kombination Keramik + Tantal.

Geringer Temperaturkoeffizient, geringe Verluste und hohe Präzision
sind hier nicht gefragt, aber kleine Bauform und möglichst kurze
Anschlüsse. Die Spannungsfestigkeit sollte zwar schon über 5 V liegen,
aber über 100 V sind unnötig.

Ein Rastermass von 7,62 mm wäre zwar praktisch fürs Layout, gibts aber
selten.

Einige Informationen dazu stehen auch im TTL Kochbuch von Texas
Instruments. Ist auch sonst zu empfehlen wenn es um TTL Schaltungen
geht.

Uwe Hercksen

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
On 15 Sep 1999 13:49:25 +0100, Thomas Schaerer
<scha...@isi.ee.ethz.ch> wrote:

>Keine Polyester und keine Elko. Schon gar keine Tantal-Elko!!!!!
>
>Ich empfehle stets, fuer die ganze Printplatte die Abblockung mit
>einem gewoehnlichen Elko, in der Groesse um die 100uF. Dieser Wert ist

Hallo,

hast Du auch eine Begründung für deine Ablehnung von Tantal Elkos?

Richtig gepolt sollten sie aber sein, sonst können die Tantals rote
Bäckchen kriegen, besonders bei einem etwas kräftigeren Netzteil.

Georg Acher

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to

|> Richtig gepolt sollten sie aber sein, sonst können die Tantals rote
|> Bäckchen kriegen, besonders bei einem etwas kräftigeren Netzteil.

Wie? Nur rote Baeckchen?

Bei mir sind sie zuerst mal nur heiss und unauffaellig und explodieren dann
mit einem geilen Blitz. Wenn der Puls dann wieder auf Normalniveau ist, darf man
erstmal die Platine vom Dreck reinigen ;-)

--
Bye
Georg Acher, ac...@in.tum.de
http://www.in.tum.de/~acher/
"Oh no, not again !" The bowl of petunias

Thomas Schaerer

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
Uwe Hercksen <herc...@mew.uni-erlangen.de> wrote:
> On 15 Sep 1999 13:49:25 +0100, Thomas Schaerer
> <scha...@isi.ee.ethz.ch> wrote:

>>Keine Polyester und keine Elko. Schon gar keine Tantal-Elko!!!!!
>>
>>Ich empfehle stets, fuer die ganze Printplatte die Abblockung mit
>>einem gewoehnlichen Elko, in der Groesse um die 100uF. Dieser Wert ist

> Hallo,
> hast Du auch eine Begründung für deine Ablehnung von Tantal Elkos?

Tantal-Elko ertragen es nicht wenn sie zu niederohmig an eine
DC-Spannungsquelle dann angeschaltet werden, wenn ihre Nennspannung
nahe bei der Betriebsspannung ist. Dann ist ein minimaler
Seriewiderstand gefordert. Ich weiss jetzt auch nicht wie gross dieser
sein soll oder wie man ihn berechnet. Beruecksichtigt man dies nicht,
kann der Tantalelko genau so kaputt gegehen, wie wenn man ihn falsch
polt.

Der Einsatz von Tantalelkos ist vor allem dann zweckmaessig, wenn der
Kondensator hohe Kapazitaetswerte und trotzdem geringe Verluste haben
soll, - wie z.B. in Zeitverzoegerungsschaltungen mit langen und gut
reproudzierbaren Zeiten.

Zu guter Letzt, sollte man mit Tantalum sparsam umgehen, es ist ein
selten vorkommendes Metall und billig ist es ja auch nicht gerade.

Axel Schwenke

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
In article <vZJD3.89$8t2....@typ11a.deja.bcandid.com>,

"Simon Mueller" <simon....@NOSPAMintelogic.de> writes:
>
> Rein theoretisch: Wenn ich nun einen kleinen und einen großen Kondensator
> parallel in die Versorgungsleitung schalte, würden dann sowohl kleine als
> auch große Interferenzen kompensiert werden, oder ergibt das dann wieder
> einen ganz anderer Effekt?

Es sollen keine "Interferenzen kompensiert" werden. Die Abblock-Cs
sollen kurzzeitigen Strombedarf der ICs (typisch: die Umschaltspitze
bei Pegelwechsel) abdecken. Ohne diese Cs kann es passieren, daß die
Schaltung gar nicht geht (kenne ich noch aus meinen TTL-Bastel-Tagen)
bzw. sich das EMV-Verhalten drastisch verschlechtert (Abstrahlung
über die Versorgungsleitungen)

> Um nochmal auf den Typ zu sprechen zu kommen:
> Welchen Einfluß haben die verschiedenen Materialeigenschaften wie Keramik,
> Polyester, Scheiben, Folien, Tantal auf das elektrische Verhalten der
> Schaltung?

Für deinen Zweck sind nur Keramikkondensatoren (Scheibe oder
Vielschicht) geeignet. Bei diesen Kondensatoren verhindert eigentlich
nur noch die Induktivität der Anschlüsse ideales HF-Verhalten. Kerkos
in SMD-Bauform sind praktisch ideale Kondensatoren.

Folien-Cs gibt es teilweise auch in HF-geeigneter Ausführung,
allerdings meistens teurer.

Elkos sind praktisch taub für HF. Bei einigen Bauformen (kleine
Becher) kommt es meist noch zu Resonanzstellen bei sehr hohen
Frequenzen.


XL
--
|_ Axel Schwenke, Softwareentwickler <at> Jobs & Adverts Online GmbH _|
|Alle geausserten Meinungen sind meine, nicht die meines Arbeitgebers.|
|___ Linux is like a wigwam: no Windows, no Gates, Apache inside ___|

Georg Acher

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to

In article <37df9...@pfaff.ethz.ch>, Thomas Schaerer <scha...@isi.ee.ethz.ch> writes:

|> Tantal-Elko ertragen es nicht wenn sie zu niederohmig an eine
|> DC-Spannungsquelle dann angeschaltet werden, wenn ihre Nennspannung
|> nahe bei der Betriebsspannung ist. Dann ist ein minimaler
|> Seriewiderstand gefordert. Ich weiss jetzt auch nicht wie gross dieser
|> sein soll oder wie man ihn berechnet. Beruecksichtigt man dies nicht,
|> kann der Tantalelko genau so kaputt gegehen, wie wenn man ihn falsch
|> polt.

Es gibt aber auch 'schaltfestere' Tantals, sind allerdings auch teurer. Solche
verlangt z.B. National bei ihren SimpleSwitchern, wenn man nicht mehrere 100u
fuer Elkos ausgeben will, wenn man einen niedrigen ESR haben will.

Message has been deleted

Uwe Hercksen

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
On 15 Sep 1999 13:01:20 GMT, ac...@informatik.tu-muenchen.de (Georg
Acher) wrote:

>Wie? Nur rote Baeckchen?
>
>Bei mir sind sie zuerst mal nur heiss und unauffaellig und explodieren dann
>mit einem geilen Blitz. Wenn der Puls dann wieder auf Normalniveau ist, darf man
>erstmal die Platine vom Dreck reinigen ;-)

Hallo,

ich hatte mal einen, der wurde rotglühend und verkohlte die Platine in
der nächsten Umgebung. Explodiert ist nichts, aber er machte sich
durch den Geruch bemerkbar, dummerweise gerade bei einer Vorführung
vor externen Gästen.

Thomas Schaerer

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
Georg Acher <ac...@informatik.tu-muenchen.de> wrote:

> In article <37df9...@pfaff.ethz.ch>, Thomas Schaerer <scha...@isi.ee.ethz.ch> writes:

> |> Tantal-Elko ertragen es nicht wenn sie zu niederohmig an eine
> |> DC-Spannungsquelle dann angeschaltet werden, wenn ihre Nennspannung
> |> nahe bei der Betriebsspannung ist. Dann ist ein minimaler
> |> Seriewiderstand gefordert. Ich weiss jetzt auch nicht wie gross dieser
> |> sein soll oder wie man ihn berechnet. Beruecksichtigt man dies nicht,
> |> kann der Tantalelko genau so kaputt gegehen, wie wenn man ihn falsch
> |> polt.

> Es gibt aber auch 'schaltfestere' Tantals, sind allerdings auch
> teurer. Solche verlangt z.B. National bei ihren SimpleSwitchern,
> wenn man nicht mehrere 100u fuer Elkos ausgeben will, wenn man einen
> niedrigen ESR haben will.

Kann das selbe Ziel nicht auch mit relativ schaltfesten Normal-Elkos
und parallelgeschalteten Multilayer-Keramik-Kondensatoren im
100nF-Bereich erreicht werden?

Georg Acher

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to

In article <37dfa...@pfaff.ethz.ch>, Thomas Schaerer <scha...@isi.ee.ethz.ch> writes:
|> > Es gibt aber auch 'schaltfestere' Tantals, sind allerdings auch
|> > teurer. Solche verlangt z.B. National bei ihren SimpleSwitchern,
|> > wenn man nicht mehrere 100u fuer Elkos ausgeben will, wenn man einen
|> > niedrigen ESR haben will.
|>
|> Kann das selbe Ziel nicht auch mit relativ schaltfesten Normal-Elkos
|> und parallelgeschalteten Multilayer-Keramik-Kondensatoren im
|> 100nF-Bereich erreicht werden?

Elkos sind nicht gerade platzsparend, und ob man damit (und _wenig_ zusaetzlichen
Kerkos) an den ESR dieser Tantals hinkommt, bezweifele ich irgendwie... Es hat
auch keinen Sinn, wenn die Siebung schon mehr Bauteile braucht, als der
Mini-Schaltregler...

Ing. Franz Glaser

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
Thomas Ludwig wrote:

>
> Uwe Hercksen wrote:
> > hast Du auch eine Begründung für deine Ablehnung von Tantal Elkos?
>
> Die Lebensdauer eines Tantal-Elkos ist dafuer spezifiziert, dass die
> Spannungsquelle, die in Serie zum Tantal-Elko liegt, einen
> Innenwiderstand > 3 Ohm/Volt hat. Bei einem 5V Netzteil waere das also
> ein Ri von 15 Ohm. Bei einem Ri < 0.1 Ohm kann die
> Ausfallwahrscheinlichkeit bis zu 12 mal hoeher sein (Quelle EPCOS,
> ehemals Siemens+Matsushita).

Diese Theorien geistern durch die Literatur so lange, seit es Ta-
Elkos gibt. Aber, Thomas, tut mir leid, das ist ein Mißverständnis.

Der erwähnte Widerstand von 3 Ohm/Volt ist nicht mehr und nicht weniger
als eine Angabe über den erlaubten Wechselstrom durch den Ta-Elko in
einer reduzierten (mathematisch gemeint) Dimension.

Dem Elko kann es völlig egal sein, solange an seinen Pins reine
Gleichspannung anliegt, also nie ein Strom rinnt. Er "erfährt" es
gar nicht, daß da keine 3 Ohm vorgeschaltet sind.

Solange also die Betriebsspannung das ist, was sie sein soll, nämlich
glatt wie ein Babypopo, dann haben die Ta-Elkos nix zu leiden. Auch
mit den vergleichsweise winzigen Wechselspannungen, die vom Schalt-
netzteil kommen, ist er noch nicht überfordert.

Wofür er aber nicht geeignet ist, das sind Fritt-Schaltungen oder
Zeitschaltungen, wo er brutal von Transistoren entladen wird und
ähnlich saugrobes Zeug. Aber das ist eine ganz andere Geschichte.

MfG
--
Franz Glaser, Glasau 3, A-4191 Vorderweissenbach Austria +43-7219-7035-0
Muehlviertler Elektronik Glaser. Industrial control and instrumentation
http://members.eunet.at/meg-glaser/ http://members.xoom.com/f_glaser/
http://www.geocities.com/~franzglaser/ http://start.at/bedarf

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Patrick Eisenack

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to

Uwe Hercksen schrieb in Nachricht <37df55fe...@news.uni-erlangen.de>...

>Da ja immer noch die Induktivität der Zuleitungen hinzu kommt, wirkt
>jeder Kondensator auch als Schwingkreis. Oberhalb der
>Eigenresonanzfrequenz bleibt nur noch die Wirkung der Induktivität
>übrig.
>In den ausführlichen Daten der Kondensatoren findet man dazu auch
>Angaben.
>Aber auch die IC Hersteller machen Angaben zu den
>Abblockkondensatoren, diese sollte man auch mal lesen und beherzigen.

Ich bin ja auch gerade mit dem Design einer Schaltung beschäftigt und mich
interessiert jetzt mal, bei welchen Anwendungsgebieten oder Platinengrößen
sowas notwendig ist. Doch nicht schon bei ein paar Latches, oder?

Rätselnd,

Patrick


Thomas Ludwig

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to

Patrick Eisenack wrote:

>
> Ich bin ja auch gerade mit dem Design einer Schaltung beschäftigt und mich
> interessiert jetzt mal, bei welchen Anwendungsgebieten oder Platinengrößen
> sowas notwendig ist. Doch nicht schon bei ein paar Latches, oder?

Doch. Bei Standard TTLs (z.B. 7400), Low-Power TTLs (z.B. 74L00,
erhaeltlich im gut sortierten Antiquitaetenhandel), und alten CMOS ICs
haettest Du vielleicht eine Chance ohne...

Ich habe hier ein Grossgeraet zu betreuen, dass ca. 1978 entwickelt
wurde. Die Entwickler meinten damals auch, man braeuchte das mit den
Abblockkondensatoren nicht so eng zu sehen. Wenns Probleme an einer
Stelle gab, wurde halt ein Low-Power TTL eingesetzt, und die LS TTL
waren damals (tm) wohl auch nicht so empfindlich. Ich koennte die
Entwicklern dafuer §§$*## ---- zensiert -----. Wenn ich heute ICs
tauschen muss, darf ich immer gleich noch einen Ablockkondensator
dazuloeten. GRRR!


GRRRuss

Thomas
--
Thomas Ludwig
Institute of Mineralogy
University of Heidelberg, Germany

Joerg Niggemeyer

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
In article <37DFD290...@gmx.de>, Thomas Ludwig
<URL:mailto:mat...@gmx.de> wrote:

>
>
> "Ing. Franz Glaser" wrote:
>
> > >
> > > Die Lebensdauer eines Tantal-Elkos ist dafuer spezifiziert, dass die
> > > Spannungsquelle, die in Serie zum Tantal-Elko liegt, einen
> > > Innenwiderstand > 3 Ohm/Volt hat. Bei einem 5V Netzteil waere das also
> > > ein Ri von 15 Ohm. Bei einem Ri < 0.1 Ohm kann die
> > > Ausfallwahrscheinlichkeit bis zu 12 mal hoeher sein (Quelle EPCOS,
> > > ehemals Siemens+Matsushita).
> >
> > Diese Theorien geistern durch die Literatur so lange, seit es Ta-
> > Elkos gibt. Aber, Thomas, tut mir leid, das ist ein Mißverständnis.
>
> Einspruch, Euer Ehren!
>
> Es ist im Gegenteil so, dass die Theorien, die besagen, dass dies nicht
> so sei, leider immer noch 'herumgeistern' und uns falsch designte
> Geraete bescheren.
>
> Der hohe Innenwiderstand der Spannungsquelle soll verhindern, dass im
> Fall der Selbstheilung (aehnlich MP Kondensator) zu hohe Stroeme
> fliessen. Mir der Wechselstrombelastbarkeit hat das wenig bis nichts zu tun.
>

Auf den beschriebenen "Selbstheilungseffekt" wuerde ich mich nicht verlassen.
Da sind Folienkondensatoren wohl doch selbstheilender.

Ich muss Herrn Glaser recht geben: bei zu viel Brumm werden die Burschen
frustiert. Die koennen auch ohne Rauch und Feuer auseinanderfliegen:-)
Wenn die Spannung des Kondensators nur knapp ueber der
angelegten gewählt wird, kann er ebenso ohne zu viel "Brumm" abrauchen,
weil die Spannungsfestigkeit mit Temperatur abnimmt und
Leckstroeme entsprechend zunehmen, was dann zu weitere Erwaermung fuehrt:-))
Tantals mit hoeherer Spannungsfestigkeit kosten und nehmen halt mehr Platz weg.
Nicht jede Spannungsquelle hat Ri=3 Ohm/Volt:-)

Die besten HF Kondensatoren, die ich bisher in den Griffeln hatte, sind
stacked polyprop Film. Solche Kondensatoren wuerde ich gerne als
guenstige kompakte SMD Variante haben. Bisher kenne ich da nur welche
von Panasonic, die sind allerdings relativ teuer. Kennt jemand vieleicht
noch andere Hersteller?

Joerg


----------------------------
http://www.nuconverter.de


Ing. Franz Glaser

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
Thomas Ludwig wrote:
>
> "Ing. Franz Glaser" wrote:
> > > Die Lebensdauer eines Tantal-Elkos ist dafuer spezifiziert, dass die
> > > Spannungsquelle, die in Serie zum Tantal-Elko liegt, einen
> > > Innenwiderstand > 3 Ohm/Volt hat. Bei einem 5V Netzteil waere das also
> > > ein Ri von 15 Ohm. Bei einem Ri < 0.1 Ohm kann die
> > > Ausfallwahrscheinlichkeit bis zu 12 mal hoeher sein (Quelle EPCOS,
> > > ehemals Siemens+Matsushita).
> > Diese Theorien geistern durch die Literatur so lange, seit es Ta-
> > Elkos gibt. Aber, Thomas, tut mir leid, das ist ein Mißverständnis.
>
> Einspruch, Euer Ehren!
>
> Es ist im Gegenteil so, dass die Theorien, die besagen, dass dies nicht
> so sei, leider immer noch 'herumgeistern' und uns falsch designte
> Geraete bescheren.

[snip] die Begründung

JA - Sie haben recht. Ich habe das vergessen! Ich habe es deswegen
vergessen, weil es für die nassen Tantalelkos 100% zutrifft, für die
kleinen Tröpfchen aber, naja ich sach mal, nicht so wichtig ist.

Ich gebe zu, daß ich Tropfentantals mit 35V Nennspannung bis
+12V als Verhüterli (nebst vielen keramischen, am liebsten den Z5U
oder wie die heißen, die "gaanz schlechten" und MKS-Typen bunt
gemischt) einsetze.

Aber - Sie haben wirklich recht!

Darf ich da zu dem Thema was beitragen: Ich habe viele Jahre gebraucht,
bis ich für Digitalschaltungen herausgefunden habe, worauf es WIRKLICH
ankommt: Es ist die Anordnung der Masseleitungen im geometrischen Sinn,
bezogen auf die Daten/Signalleitungen, insbesondere die Busse. Die
+5V Spannung ist nicht soooo wichtig. Und zwar ist es wichtig, daß
man sich beim Printen nicht nur die /wr - Leitung (nur als Beispiel)
genau überlegt, also kurz und ohne Sauschwänzchen, sondern daß man
die Masse wirklich auch als Rückleitung dazu betrachtet, möglichst
parallel verlegt, so daß eine kleine Fläche dazwischen liegt. Das
geht natürlich mit einer Masse-Ebene in Multilayer ganz leicht, und
da kann es dann jeder Depp. :-))

Ing. Franz Glaser

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
Patrick Eisenack wrote:
>
> Ich bin ja auch gerade mit dem Design einer Schaltung beschäftigt und mich
> interessiert jetzt mal, bei welchen Anwendungsgebieten oder Platinengrößen
> sowas notwendig ist. Doch nicht schon bei ein paar Latches, oder?

Jeder IC einen C, rule of Zeigefinger!

:-)

Message has been deleted
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Ing. Franz Glaser

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
Thomas Ludwig wrote:
>
> Entschuldigung, aber das ist jetzt grober Unfug. Tantal Kondensatoren
> sind selbstheilend. Ist der Innenwiderstand der in Serie liegenden
> Spannungsquelle allerdings zu niedrig, fuehrt die 'Selbstheilung'
> allerdings in die Katastrophe. Ob's Dir passt oder nicht.

> >
> > Ich muss Herrn Glaser recht geben: bei zu viel Brumm werden die Burschen
> > frustiert. Die koennen auch ohne Rauch und Feuer auseinanderfliegen:-)
>
> Die zulaessige ueberlagerte Wechselspannung sowie der zulaessige
> Wechselstrom sind gesondert spezifiziert und haben mit diesem Thema
> nichts zu tun.

Sie haben recht, ich kann mich nur wiederholen. Ich habe da so lange
schon nicht mehr darüber nachgedacht, daß es eine Schande ist. Es hat
mir genügt, daß ich irgendwann in den frühen 70ern herausgefunden bzw.
-klamüsert habe, daß man einen trockenen Ta-Elko mit 40% der
Nennspannung betreiben darf und daß dabei die Selbstheilung praktisch
nicht passiert, irgendwo weit außerhalb der ohnedies beschränkten
Lebensdauer des ganzen Gerätes von 130000h. Damals konnte ich solche
Dia- und Nomogramme noch ohne Brille lesen :-)

Tatsächlich habe ich etliche Ta-Elkos (auch SMD) in analogen
Schaltungen, dort wo es nur um unspezifizierte Zeitkonstanten
geht, auch bis auf 80% der Nennspannung, im Einsatz, aber da hat
jeder Entladetransistor seine -zig Ohm in Serie, ganz brav und
ordentlich. Man will ja nicht dauernd im Auto sitzen und auf
Reparatur fahren...

Wie Sie das geschrieben haben, ist mir einen Moment das Herz (ohne
tz) stehen geblieben, ährlich :-)

MfG

Thomas Ludwig

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to

"Ing. Franz Glaser" wrote:

> Sie haben recht, ich kann mich nur wiederholen.

Klar, in dieser Runde ging es mir ja eher um das Posting von Joerg Niggemeyer.

Ich bin uebrigens sehr gespannt auf die Definition des 'besten HF-Kondensators'.

Eins muss man uebrigens noch festhalten: Die 'Literaturlage' rund um
Kondensatoren ist wirklich sehr duerftig. Man muss sich sein Wissen
wirklich muehsam zusammenklauben. Gerade in der Audio-High-End Gemeinde
haben sich - vielleicht auch deshalb - abenteuerlich falsche Ansichten
zum Thema Kondensator festgesetzt. Mich wuerde nicht wundern, wenn der
'stacked polyprop Film' Kondensator in diese Kategorie faellt.

Stefan Huebner

unread,
Sep 15, 1999, 3:00:00 AM9/15/99
to
> Vielleicht kann mir jemand bei einer Laien-Frage helfen:
>
> Angeblich soll bei TTL und CMOS-Bausteien immer ein Kondensator parallel zu
> den Versorgungspins geschalten werden, um Interferenzen herauszufiltern und
> die IC-Versorgungsspannung zu stabilisieren.

Naja so ungefaehr. Praktisch: guck Dir die Spannung an den Vcc und GND
Pins eines TTLs an, das einige cm von den Vesorgungsanschluessen entfernt
liegt. Irgendwas mit ueber 1V Wechselspannungsanteil ist keine Selten-
heit, natuerlich nur, wenn das IC auch mit dynamischen Signalen zu tun
hat, bzw. bei allen Schaltflanken.

> Welchen Typ und Wert sollte der Kondensator haben?

100nF ist der Normalfall. Moeglichst geringer ESR und gutes HF-Verhalten,
Vielschicht-Keramik also zum Beispiel.

> Gibt es in Orcad Layout Plus eine M/glichkeit einzelnen Segmenten eines Nets
> eine h/here RoutingprioritEt zu geben -> nur den beiden Segmenten zwischen
> Kondensator und Versorgungspin, wEhrend der Rest des Nets (VCC oder GND)
> ganz normal geroutet wird]

Autorouter ? Sag ich jetzt besser nichts zu :-(


Joerg Niggemeyer

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
In article <37DFF88B...@gmx.de>, Thomas Ludwig

<URL:mailto:mat...@gmx.de> wrote:
>
>
> Joerg Niggemeyer wrote:
>
> > >
> > > Der hohe Innenwiderstand der Spannungsquelle soll verhindern, dass im
> > > Fall der Selbstheilung (aehnlich MP Kondensator) zu hohe Stroeme
> > > fliessen. Mir der Wechselstrombelastbarkeit hat das wenig bis nichts zu tun.
> > >
> >
> > Auf den beschriebenen "Selbstheilungseffekt" wuerde ich mich nicht verlassen.
> > Da sind Folienkondensatoren wohl doch selbstheilender.
>
> Entschuldigung, aber das ist jetzt grober Unfug. Tantal Kondensatoren
> sind selbstheilend.

Das habe ich ja gar nicht bestritten,

> Ist der Innenwiderstand der in Serie liegenden
> Spannungsquelle allerdings zu niedrig, fuehrt die 'Selbstheilung'
> allerdings in die Katastrophe. Ob's Dir passt oder nicht.

sondern andeuten wollen, dass einige Folienkondensatoren sich bei
Ueberspannungen und hohem Strom Loecher brennen, wodurch der Kondensator
mit eventueller kleinerer Kapazitaet weiterlebt. Ansonsten ist das ja eine
Dolle Sache mit der Selbstheilung.

>
> >
> > Ich muss Herrn Glaser recht geben: bei zu viel Brumm werden die Burschen
> > frustiert. Die koennen auch ohne Rauch und Feuer auseinanderfliegen:-)
>
> Die zulaessige ueberlagerte Wechselspannung sowie der zulaessige
> Wechselstrom sind gesondert spezifiziert und haben mit diesem Thema
> nichts zu tun.

Mensch Ich dachte immer bei
Kondensatoren kommt es gerade auf den Wechselstrom an, bzw auf die Faehigkeit,
Spannungsaenderungen moeglichst ohne Verluste kompensieren zu koennen
(Fuer die ICs z.B. mit entsprechender speed).

>
> > Wenn die Spannung des Kondensators nur knapp ueber der
> > angelegten gewählt wird, kann er ebenso ohne zu viel "Brumm" abrauchen,
> > weil die Spannungsfestigkeit mit Temperatur abnimmt
>

> Die (Wechsel-)Strombelastbarkeit nimmt allerdings mit der Temperatur ab,
> die spezifizierte Spannungsfestigkeit nicht.

Du hast recht, wenn etwas spezifizi ist, dann ist das auch so...
Ich sagte hingegen, dass mit steigender Temp eine Spannungsminderung eintritt.
Steht eigentlich in jedem Katlog fuer T > 85°

>
> > und
> > Leckstroeme entsprechend zunehmen, was dann zu weitere Erwaermung fuehrt:-))
> > Tantals mit hoeherer Spannungsfestigkeit kosten und nehmen halt mehr Platz weg.
> > Nicht jede Spannungsquelle hat Ri=3 Ohm/Volt:-)
>

> Es ist ja auch nicht Ri=3 Ohm/Volt gefordert, sondern Ri > 3 Ohm/Volt.
> Und niemand sagt, dass es unmoeglich ist, einen Ta-Elko mit einem Ri < 3
> Ohm/Volt zu benutzen. Die Lebenserwartung sinkt halt.

>
> Hast Du den zitierten Text ueberhaupt gelesen?
> Wenn Du das alles so viel
> besser weisst, dann schreib doch mal an den Hersteller EPCOS, was fuer
> ein schlaues Kerlchen Du bist und dass sie keine Ahnung von den
> Bauteilen haben, die sie seit mehr als 40 Jahren herstellen.
>
> Fuer Dich hier nochmal den Text aus dem EPCOS-Datenbuch,
> babelfish.altavista.com ist vielleicht Dein Freund...
>

> 5.4 Effect of the circuit resistance (series resistance) on the failure

<Schnipp>
> The failure rates specified in this book are based on circuits
> containing a series resistance (circuit resistance). In addition to the
> temperature and applied voltage, the series resistance too has an
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
> ef-fect on the failure rate. The circuit resistance is defined as the
> total resistance as seen from the ca-pacitor in the direction of the
> voltage source. It is the sum of the internal resistance of the voltage
> source, the wiring resistance and any additional resistors connected in series

<Schnapp>

> >
> > Die besten HF Kondensatoren,
??????
(Jeder sucht sich fuer seine Probleme seine "besten" Bausteine/Loesungen aus,
wenn Du zitierts, dann bitte nicht so, dass der Zusammenhang fehlt.
Ich habe keine Probleme, wenn ich etwas Falsches gesagt habe, das zu
korrigieren oder klar zu stellen. Wenn Du unbedingt beleidigent werden
willst, dann diskutier doch z.B. mit Deinen Vorgesezten.)
??????

Also den besten Kondensator, den ich bei einer Entstoerung
eingesetzt habe, ist ein MKT 1826 50V=/30~ 2u2 von
Roederstein. Keramik Kondensatoren brachten praktisch nichts und ein 33uF
Tantal egal ob Drop oder Chip(low ESR) war auch nicht gut genug.

Die Bauform dieser speziellen MKTs ist allerdings viel zu gross
7.2x13.0x7.2mm, um sie
ueberall als Block-Kondensator fuer TTL-Bausteine einsetzen zu koennen.
Aber vieleicht gibt es ja kleinere Kondensatoren (Chips) mit gleichem effektivem
Aufbau, die diese Funktion sehr gut machen koennten.

Statt 100n braucht man vieleicht "nur" 22n oder 10n.
Da gibts die ECHU Serie von Panasonic 10n z.B. mit 3.2x1.6x1.0mm
Der Nachteil ist der relativ hoher Preis dieser Kondensatoren,
Sie haben eine Toleranz von 2% (im Rx/Farxxx Kata), die man zum Blocken
nicht braucht, vieleicht gibt es die ja auch mit schlechterer Toleranz
dafuer dann billiger.

J


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Thomas Schaerer

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
Ing. Franz Glaser <meg-g...@eunet.at> wrote:
> Thomas Ludwig wrote:
>>
>> Uwe Hercksen wrote:
>> > hast Du auch eine Begründung für deine Ablehnung von Tantal Elkos?
>>
>> Die Lebensdauer eines Tantal-Elkos ist dafuer spezifiziert, dass die
>> Spannungsquelle, die in Serie zum Tantal-Elko liegt, einen
>> Innenwiderstand > 3 Ohm/Volt hat. Bei einem 5V Netzteil waere das also
>> ein Ri von 15 Ohm. Bei einem Ri < 0.1 Ohm kann die
>> Ausfallwahrscheinlichkeit bis zu 12 mal hoeher sein (Quelle EPCOS,
>> ehemals Siemens+Matsushita).

> Diese Theorien geistern durch die Literatur so lange, seit es Ta-
> Elkos gibt. Aber, Thomas, tut mir leid, das ist ein Mißverständnis.

> Der erwähnte Widerstand von 3 Ohm/Volt ist nicht mehr und nicht weniger


> als eine Angabe über den erlaubten Wechselstrom durch den Ta-Elko in
> einer reduzierten (mathematisch gemeint) Dimension.

> Dem Elko kann es völlig egal sein, solange an seinen Pins reine
> Gleichspannung anliegt, also nie ein Strom rinnt. Er "erfährt" es
> gar nicht, daß da keine 3 Ohm vorgeschaltet sind.

Soweit so gut. Du hast vollkommen recht, wenn dieser Tantalelko immer
schoen an DC-Spannung haengt. Dies ist aber exakt beim Einschalten der
Speisung nicht der Fall. Wenn beim Einschalten die Flankenstelheit
ziemlich gross und die Nennspannung des Tantalelko in der Naehe der
Betriebsspannung ist, dann kann es tatsaechlich knallen, was ich
schliesslich selbst beobachtet habe. Es ist tatsaechlich ein
Wechselstromphaenomen, das im Extremfall bereits bei der ersten
Transienten Folgen zeigen kann.


> Wofür er aber nicht geeignet ist, das sind Fritt-Schaltungen oder
> Zeitschaltungen, wo er brutal von Transistoren entladen wird und
> ähnlich saugrobes Zeug. Aber das ist eine ganz andere Geschichte.

Zu dieser andern Geschichte gehoert noch, dass er ueberhaupt keine
Spannungsumpolung ertraegt, auch nicht ganz wenig.

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Thomas Schaerer

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
Thomas Ludwig <mat...@gmx.de> wrote:


> Thomas Schaerer wrote:

>> Soweit so gut. Du hast vollkommen recht, wenn dieser Tantalelko immer
>> schoen an DC-Spannung haengt. Dies ist aber exakt beim Einschalten der
>> Speisung nicht der Fall. Wenn beim Einschalten die Flankenstelheit
>> ziemlich gross und die Nennspannung des Tantalelko in der Naehe der
>> Betriebsspannung ist, dann kann es tatsaechlich knallen, was ich
>> schliesslich selbst beobachtet habe. Es ist tatsaechlich ein
>> Wechselstromphaenomen, das im Extremfall bereits bei der ersten
>> Transienten Folgen zeigen kann.

> Es wird auch haeufige Wiederholung nicht richtig.

Dann erklaere mir doch bitte, weshalb ich wiederholt genau diese
Beobachtung anstellen konnte.

Das Unmoegliche an der Diskussion ist das Trennende, das
Entweder-Oder. Richtiger waere doch das Bindende, das Sowohl-als-auch.

Message has been deleted

Uwe Hercksen

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
On Wed, 15 Sep 1999 22:21:45 +0200, "Ing. Franz Glaser"
<meg-g...@eunet.at> wrote:

>Sie haben recht, ich kann mich nur wiederholen. Ich habe da so lange
>schon nicht mehr darüber nachgedacht, daß es eine Schande ist. Es hat
>mir genügt, daß ich irgendwann in den frühen 70ern herausgefunden bzw.
>-klamüsert habe, daß man einen trockenen Ta-Elko mit 40% der
>Nennspannung betreiben darf und daß dabei die Selbstheilung praktisch
>nicht passiert, irgendwo weit außerhalb der ohnedies beschränkten
>Lebensdauer des ganzen Gerätes von 130000h. Damals konnte ich solche
>Dia- und Nomogramme noch ohne Brille lesen :-)
>

Hallo,

in diesem Thread gabs ja auch noch für die alten Hasen mit der
Lesebrille was, bin inzwischen selber auch von der Alterssichtigkeit
betroffen. ;-))

Ganz hervorragend, sowas müsste es öfter geben, es kann ja nie schaden
die Kenntnisse aufzufrischen oder was dazu zu lernen.

Also sind alle einverstanden, man kann für TTL Schaltungen auch eine
Kombination aus einem Keramik Kondensator pro IC + einem trockenen
Tantal Kondensator pro Karte verwenden wenn der Tantal eine
Nennspannung von über 12,5 V, also gleich 16 V hat?
Die Tantal Typen mit nur 6,3 oder 10 V sollte man nicht dafür nehmen,
sonst könnte man Ärger mit der Lebensdauer bekommen.

Bye

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Georg Acher

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to

In article <37E0B3EA...@gmx.de>, Thomas Ludwig <mat...@gmx.de> writes:
|> > Also sind alle einverstanden, man kann für TTL Schaltungen auch eine
|> > Kombination aus einem Keramik Kondensator pro IC + einem trockenen
|> > Tantal Kondensator pro Karte verwenden wenn der Tantal eine
|> > Nennspannung von über 12,5 V, also gleich 16 V hat?
|> > Die Tantal Typen mit nur 6,3 oder 10 V sollte man nicht dafür nehmen,
|> > sonst könnte man Ärger mit der Lebensdauer bekommen.
|> >
|> Ja. Aber ist diese Kombination dann wirklich besser, als mit einem guten
|> Elko? Das ist eine echte, keine rhetorische Frage.

Und wie stehts mit dem Platzbedarf? Gerade wenn wenig Platz da ist, nimmt man
doch gern Tantal in SMD. Wenn man das nicht sollte (wg. Knall), was gibt's dann
noch fuer Alternativen?
Ausserdem: Elkos trocknen ja auch aus, bislang habe ich noch kein Geraet wg.
defekten Tantals reparieren muessen, dagegen unzaehlige wegen trockenen Elkos.

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Thomas Schaerer

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
Thomas Ludwig <mat...@gmx.de> wrote:


> Thomas Schaerer wrote:
>>
>> Dann erklaere mir doch bitte, weshalb ich wiederholt genau diese
>> Beobachtung anstellen konnte.

> Natuerlich koennen Ta-Elkos wie auch normale Elkos auf diese Art und
> Weise kaputt gehen. Sie koennen nicht nur, sie tun es auch. Aber das ist
> nicht der Grund, weshalb man Ta-Elkos nicht als Abblockkondensatoren
> einsetzen sollte, der Grund hierfuer liegt schon bei den 3 Ohm/Volt, die
> von jedem Netzteil weit unterschritten werden. Dass sich die Ta-Elkos so
> heftig verabschieden, wenn die 3 Ohm/Volt unterschritten werden, ist ja
> genau der Grund weshalb... Aber es ist halt kein Wechselstrom- oder
> Transientenproblem.

Ich habe das jetzt kapiert.

Spielt es nun bei diesem 3_Ohm/Volt-Problem eine Rolle, ob die
Nennspannung des Ta-Elco nahe bei der Betriebsspannung ist oder nicht?
Ich denke, es spielt eine Rolle, weil die Wahrscheinlichkeit eines
Durchschlages geringer ist, um so groesser der Abstand dieser beiden
Spannungen ist.


> Jetzt als mal so ein Einschalten-Peng-Stink Szenario mit Ta-Elkos, wie
> wahrscheinlich ablaeuft:

> 1. Die Betriebspannung steigt schnell an.

> 2. Im Ta-Elko kommt es zu einem Defekt,
> d.h zu einem Ueberschlag durch das Dielektrikum (Ta2O5).

> 3. Die Durchschlagstelle wird ausgeheilt,
> die dazu notwendige Energie wird von der Spannungsquelle geliefert.

> 4a. Ist die Spannungsquelle zu niederohmig, dann ist die _Leistung_,
> mit der ausgeheilt wird (bzw. werden soll) zu hoch, und der Ta-Elko
> geht erst recht kaputt. Die Selbstheilung hat sich dann also wegen
> des zu geringen Innenwiderstandes in eine Selbstzerstoerung
> verwandelt.
> 4b. An einer Spannungsquelle mit Ri > 3 Ohm/Volt haette der Ta-Elko jetzt
> ein wenig Kapazitaet verloren und wuerde ansonsten weiter funktionieren.

Hier hast Du es exzellent erklaert, bravo!


> Ich entschuldige mich ehrlich (!) fuer meine ungeduldige und
> wahrscheinlich auch zu besserwisserische Art.

Ich denke es liegt eher daran, dass es Leute gibt fuer die etwas
selbstverstaendlich klar ist, - das sind die Leute, welche immer den
Satz "Es ist alles ganz einfach" parat haben -, es nicht gerade leicht
haben sich in die Denkweise anderer einzufuehlen. Ist auch nicht immer
ganz einfach.... :-)

Aber wie's heisst, es ist noch keine Weiser vom Himmel gefallen....

Thomas Schaerer

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
Uwe Hercksen <herc...@mew.uni-erlangen.de> wrote:
> On Wed, 15 Sep 1999 22:21:45 +0200, "Ing. Franz Glaser"
> <meg-g...@eunet.at> wrote:


> Also sind alle einverstanden, man kann für TTL Schaltungen auch eine
> Kombination aus einem Keramik Kondensator pro IC + einem trockenen
> Tantal Kondensator pro Karte verwenden wenn der Tantal eine
> Nennspannung von über 12,5 V, also gleich 16 V hat?

Ja, aber an Stelle eines Tantal- reicht _dann_ durchaus auch ein
"gewoehnlicher" Elko.

Ich ging schon an anderer Stelle in diesem Thread darauf ein...

Message has been deleted

Uwe Hercksen

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
On Thu, 16 Sep 1999 11:10:04 +0200, Thomas Ludwig <mat...@gmx.de>
wrote:

>Ja. Aber ist diese Kombination dann wirklich besser, als mit einem guten
>Elko? Das ist eine echte, keine rhetorische Frage.

Hallo,

jetzt artet das in Arbeit aus ;-))

Da müssten wir jetzt wohl Preis, Masse, Platzbedarf, Lebensdauer in
Abhängigkeit von der Betriebstemperatur, Zuverlässigkeit,
Frequenzverhalten vergleichen.

Habe ich da noch was vergessen?

Christian Treffler

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
Patrick Eisenack wrote:
>
> Ich bin ja auch gerade mit dem Design einer Schaltung beschäftigt und mich
> interessiert jetzt mal, bei welchen Anwendungsgebieten oder Platinengrößen
> sowas notwendig ist. Doch nicht schon bei ein paar Latches, oder?

Tja, gestern habe ich diesen Thread gelesen, und dann eine Schaltung
getestet, die ich entworfen habe. Sie enthält 3 CMOS-IC's
(Dual-Monoflop, Dual-D-Latch, 4xNAND) und sitzt auf einer kleinen
Leiterplatte, auf der ich nur einen Kondensator für alle 3 IC's
vorgesehen habe. Funktionieren tut das Teil erst, seit ich unter jedes
IC einen 330nF-Tantal nachgerüstet habe. Liegt wohl auch an den zwei
Relais auf der Karte.

CU,
Christian

Joerg Niggemeyer

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to

>
>

> So ganz klar ist mir Deine Meinung immer noch nicht. Denkst Du, dass man
> die 3 Ohm/Volt - ohne eine verringerte Lebensdauer in Kauf zu nehmen -
> ignorieren kann, wenn bloss die Wechselstrombelastbarkeit und die
> zulaessige Temperatur nicht ueberschritten werden? Wenn ja, weshalb
> werden dann die 3 Ohm/Volt angegeben?

Das mit den 3 Ohm/Volt ist tatsaechlich neu fuer mich, ist allerdings
auch nicht so dramatisch, denn

> > Allerdings geht der Tantal Elko nicht direkt kaputt, es sinkt halt nur
> > die Lebenserwartung (MTBF).
> > Waehlt man die zul. Spannung des Elkos deutlich hoeher als die
> > anliegende Spannung, steigt die Lebenserwartung wieder stark an. Ein 16V
> > Tantal Elko an 5V duerfte kein Problem sein.

dieser Meinung schliesse ich mich an, (10V fuer 5V eventuell auch schon
ausreichend?) weil ich wenn es geht moeglichst sowieso schon
Kondensatoren einsetze, die eine hoehere Spannungsfestigkeit als
gefordert aufweisen, weil die Wechselstrombelastbarkeit im Verhaeltnis
zur Kapazitaet besser wird.
Hoehere Wechselstrombelastbarkeit heisst auch hoehere Pulsbelastbarkeit,
wenn die Caps mal eine Versorgungsengpass der Spannungsquelle ausgleichen
sollen. Dafuer sind die Elkos nun mal drinnen, wenn sie diese
Schwankungen, Einbrueche nicht ausgleichen koennen brauchte man
sie ja gar nicht erst einzubauen:-))

Wenn ein Tantal schlapp zu machen droht und andere parallele Kondensatoren
bilden eine niederohmige Stromquelle, so lassen sie dem Tantal
dann doch auch keine Heilungschance, selbst
wenn 3 Ohm / Volt Richtung voltage Regulator vorhanden sind, oder sehe
ich das jetzt falsch?

Dann lieber ein paar Volt mehr Spannungsfestigkeit zur Sicherheit.

Joerg

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Thomas Schaerer

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
Georg Acher <ac...@informatik.tu-muenchen.de> wrote:


> Ausserdem: Elkos trocknen ja auch aus, bislang habe ich noch kein
> Geraet wg. defekten Tantals reparieren muessen, dagegen unzaehlige
> wegen trockenen Elkos.

Ich habe immer nur dort ausgetrocknete Elkos auswechseln muessen,
welche zur Glaettung gelichgerichteter Spannung eingesetzt sind und
nie solche, welche praktisch nur DC-Spannungen ertragen muessen.

Joerg Niggemeyer

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to

>
> Da müssten wir jetzt wohl Preis, Masse, Platzbedarf, Lebensdauer in
> Abhängigkeit von der Betriebstemperatur, Zuverlässigkeit,
> Frequenzverhalten vergleichen.
>
> Habe ich da noch was vergessen?

Vieleicht die Verfuegbarkeit. Wie lange reichen denn die Tantalvorkommen
noch?


Joerg

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http://www.nuconverter.de


Carl Sandhagen

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
On Wed, 15 Sep 1999 19:01:02 +0200, "Ing. Franz Glaser"
<meg-g...@eunet.at> wrote:

>Solange also die Betriebsspannung das ist, was sie sein soll, nämlich
>glatt wie ein Babypopo, dann haben die Ta-Elkos nix zu leiden. Auch
>mit den vergleichsweise winzigen Wechselspannungen, die vom Schalt-
>netzteil kommen, ist er noch nicht überfordert.
>
wozu brauch ich ihn dann? ich mein, wenn in ihm eh nie was strömt? ;-)

bye
Carl

delete ".delete" from address

Ing. Franz Glaser

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
Abgesehen davon, daß ich da einen Fehler gemacht habe:

Wenn genug Kondensatoren parallel geschaltet sind, dann strömt in
jedem nur sehr wenig. Eben weil sie mit vereinten Kräften die spikes
klein halten.

Die gaaaanz andere Frage ist, in dem Zusammenhang, den ich zerknirscht
zugeben mußte, daß nach dieser Forderung (3 Ohm/Volt) ja Elkos auch
nie parallel geschaltet werden dürfen. Und diese ist mit einem
inbrünstigen JA zu beantworten.

Außer eben man belegt sie nur mit max. 40% der Unenn, dann geht es
doch.

MfG
--
Franz Glaser, Glasau 3, A-4191 Vorderweissenbach Austria +43-7219-7035-0
Muehlviertler Elektronik Glaser. Industrial control and instrumentation

http://members.eunet.at/meg-glaser/ mailto:meg-g...@eunet.at
http://www.geocities.com/~franzglaser/ http://members.xoom.com/f_glaser/

Ing. Franz Glaser

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
Thomas Schaerer wrote:
>
> Uwe Hercksen <herc...@mew.uni-erlangen.de> wrote:

> > On Wed, 15 Sep 1999 22:21:45 +0200, "Ing. Franz Glaser"
> > <meg-g...@eunet.at> wrote:
>
> > Also sind alle einverstanden, man kann für TTL Schaltungen auch eine
> > Kombination aus einem Keramik Kondensator pro IC + einem trockenen
> > Tantal Kondensator pro Karte verwenden wenn der Tantal eine
> > Nennspannung von über 12,5 V, also gleich 16 V hat?
>
> Ja, aber an Stelle eines Tantal- reicht _dann_ durchaus auch ein
> "gewoehnlicher" Elko.
>
> Ich ging schon an anderer Stelle in diesem Thread darauf ein...

Ich habe mich vor Jahren in Schulden gestürzt, aus denen ich bisher
noch nicht herausgekommen bin, und die Mindestmenge an Alu-Tropfenelkos
von Philips gekauft. Das sind so orangefarbene Tropfendinger.

Also, da bau ich lieber Tantaltropfen ein, ährlich gesagt. Diese Alus
sind nicht einmal als Alibi geeignet.

Es ist so, daß auf der Platine am Rande herum einige Alu-Elkos, normale
Radialtypen, nicht schlecht sind, für's Grobe. Aber sonst sollte für
jeden IC ein Z5U (?) oder ein MKS 100nF oder ein Tantaltropfen (ganz
laut gedacht) NATÜRLICH MIT 35V Unenn abwechselnd eingepflanzt werden,
auf daß die Schaltung gedeihe. Diese Kombination frißt Resonanzen
förmlich gierig auf, sagt der Oszillograph. :-)

Georg Acher

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to

In article <37e0d...@pfaff.ethz.ch>, Thomas Schaerer <scha...@isi.ee.ethz.ch> writes:
|> > Ausserdem: Elkos trocknen ja auch aus, bislang habe ich noch kein
|> > Geraet wg. defekten Tantals reparieren muessen, dagegen unzaehlige
|> > wegen trockenen Elkos.
|>
|> Ich habe immer nur dort ausgetrocknete Elkos auswechseln muessen,
|> welche zur Glaettung gelichgerichteter Spannung eingesetzt sind und
|> nie solche, welche praktisch nur DC-Spannungen ertragen muessen.

Ich hatte schon so ein paar an voellig unkritischen Stellen, die entweder die
Kapazitaet ganz verloren haben oder (in einen TV-Tuner) extrem gerauscht haben,
dass das Bild nicht mehr zu erkennen war.

Stellen wir also fest:

Tantals zur Glaettung sind ein NoNo, wg. zu niedrigem R der Spannungsquelle.
Elkos trocknen aus (und platzen dann, hatte ich auch schon).

Demnaechst kaufe ich meine 10000u/100V Kondensatoren nur noch in der
Keramikversion. Hm, geht auch nicht, wegen Mikrophonieeffekt. Dann halt eben
Folie (MKS). Das Geraet wird zwar 50mal groesser, haelt dann aber garantiert 10e5
Jahre ;-)

Irgendwie alles unbefriedigend...

Ing. Franz Glaser

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
Thomas Schaerer wrote:
>
> Spielt es nun bei diesem 3_Ohm/Volt-Problem eine Rolle, ob die
> Nennspannung des Ta-Elco nahe bei der Betriebsspannung ist oder nicht?
> Ich denke, es spielt eine Rolle, weil die Wahrscheinlichkeit eines
> Durchschlages geringer ist, um so groesser der Abstand dieser beiden
> Spannungen ist.

Jouu! Vor vielen vielen Jahren, als ich noch jung war und gut lesen
konnte, da habe ich der Dia- und Nomogramme viele studiert mit heißem
Bemüh'n und eben die magische Zahl 40% der Nennspannung herausgefunden,
die die Wahrscheinlichkeit von derartigen Durchschlägen in den Bereich
der Astronomie verschiebt, oder zumindest bis über meine Pension hinaus.
Ernsthaft: 130000h = 10Jahre im Dauerbetrieb, das was die Herren
Sachverständigen von der damaligen Post, heute Telekom, als Planungs-
lebensdauer vorgegeben haben und woran ich mich so gut es geht auch
immer noch richte.

Manfred Winterhoff

unread,
Sep 16, 1999, 3:00:00 AM9/16/99
to
Thomas Schaerer <scha...@isi.ee.ethz.ch> schrieb im Beitrag
<37e0d...@pfaff.ethz.ch>...

> Ich habe immer nur dort ausgetrocknete Elkos auswechseln muessen,
> welche zur Glaettung gelichgerichteter Spannung eingesetzt sind und
> nie solche, welche praktisch nur DC-Spannungen ertragen muessen.

Kein Wunder, dauernd Strom rein/Strom raus erwaermt den Elko,
also trocknet er schneller aus als einer, der pratisch immer
nur Umgebungstemperatur hat.
--
Manfred Winterhoff
mawin at gmx.net
(remove NOSPAM if replying)

Thomas Schaerer

unread,
Sep 17, 1999, 3:00:00 AM9/17/99
to
Ing. Franz Glaser <meg-g...@eunet.at> wrote:

> Es ist so, daß auf der Platine am Rande herum einige Alu-Elkos, normale
> Radialtypen, nicht schlecht sind, für's Grobe.

Genau.

> Aber sonst sollte für jeden IC ein Z5U (?) oder ein MKS 100nF oder
> ein Tantaltropfen (ganz laut gedacht) NATÜRLICH MIT 35V Unenn
> abwechselnd eingepflanzt werden, auf daß die Schaltung
> gedeihe.

Besonders bei ICs mit hohen Flankensteilheiten an den Ausgaengen, ist
es wichtig, dass die Induktivitaet der temporaeren Spannungsquelle
Kondensator so niedrig wie nur moeglich ist und da eignen sich nun
einmal Keramik-Multilayer-Kondensatoren am besten, vorausgesetzt sie
sind noch nahe wie moeglich an den Speiseanschluessen gekoppelt. Es
gibt uebrigens auch IC-Sockel, welche diese Kondensatoren integriert
haben.

Sven Bär

unread,
Sep 17, 1999, 3:00:00 AM9/17/99
to
> Naja so ungefaehr. Praktisch: guck Dir die Spannung an den Vcc und GND
> Pins eines TTLs an, das einige cm von den Vesorgungsanschluessen entfernt
> liegt. Irgendwas mit ueber 1V Wechselspannungsanteil ist keine Selten-
> heit, natuerlich nur, wenn das IC auch mit dynamischen Signalen zu tun
> hat, bzw. bei allen Schaltflanken.

ja wenn das bei fast jedem chip so gemacht werden muß, warum wird die
kapazität dann nicht gleich mit in den chip intergriert
ein ET-anfänger......


Thomas Mager

unread,
Sep 17, 1999, 3:00:00 AM9/17/99
to
Hi,

zu diemen Thema gibt es ein sehr schoenes Paper von Texas Instruments

"The Bypass Capacitor in High-Speed Environments" DocumentNr: SCBA007

liegt auf dem TI Server http://www.ti.com

ciao

--
Thomas Mager

FhG-IZM/ASE Raum: FU401
Fuerstenallee 11 Tel.: 05251 / 606170
33 102 Paderborn Fax.: 05251 / 606155
email: ma...@pb.izm.fhg.de
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****/\/\/\/\/\ The next day is a better day! /\/\/\/\/\****
------------------------------------------------------------

Thorsten Ostermann

unread,
Sep 17, 1999, 3:00:00 AM9/17/99
to
"Sven Bär" wrote:
> ja wenn das bei fast jedem chip so gemacht werden muß, warum wird die
> kapazität dann nicht gleich mit in den chip intergriert
> ein ET-anfänger......

Gut frage, dürfte daran liegen, daß Kondensatoren aus Silizium zielich
teuer sind ;-)
Es gibt aber IC-Fassungen mit intergriertem C, was besonders bei
einseitigen Platinen eine gute Sache ist.
Gruß
Thorsten
--
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Thorsten online
http://www-users.rwth-aachen.de/Thorsten.Ostermann/index.html
Electronic Projects - Rund um Schrittmotor, Fräs-Bohr-Plotter &
Mikrocontroller

Axel Schwenke

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Sep 17, 1999, 3:00:00 AM9/17/99
to
In article <37e1...@nntp.cs.uni-magdeburg.de>,
"Sven Bär" <asl-...@gmx.de> writes:

> ja wenn das bei fast jedem chip so gemacht werden muß, warum wird die
> kapazität dann nicht gleich mit in den chip intergriert
> ein ET-anfänger......

Weil integrierte Kapazitäten größer als ein paar Picofarad
wahnsinnig teuer sind. Eine Alternative wäre, einen Keramik-
Vielschicht-C mit ins Gehäuse zu integrieren. Da die Versor-
gungspins aber traditionell in gegenüberliegenden Ecken sind,
wird es problematisch mit der Kontaktierung. Alles in allem
würde es vermutlich teurer als jetzt.

XL
--
|_ Axel Schwenke, Softwareentwickler <at> Jobs & Adverts Online GmbH _|
|Alle geausserten Meinungen sind meine, nicht die meines Arbeitgebers.|
|___ Linux is like a wigwam: no Windows, no Gates, Apache inside ___|

Harald Pretl

unread,
Sep 17, 1999, 3:00:00 AM9/17/99
to
"Sven Bär" wrote:

> ja wenn das bei fast jedem chip so gemacht werden muß, warum wird die
> kapazität dann nicht gleich mit in den chip intergriert
> ein ET-anfänger......

Weil Kapazitaeten am Chip _extrem_ viel Platz brauchen. 1nF ist schon
sehr gross, von z.B. 100nF mal ganz abgesehen.

Gruesse,
Harald
--
Harald Pretl
Electronics Engineer / RF IC design
Institute f. Communications/Information Engineering
Johannes Kepler University Linz
Altenbergerstr. 69 Tel: +43-(0)732-2468-7184
4040 Linz Fax: +43-(0)732-2468-9712
Austria E-mail: h.p...@ieee.org

Dietrich Lotze

unread,
Sep 18, 1999, 3:00:00 AM9/18/99
to
On Fri, 17 Sep 1999 08:41:48 +0200, Thomas Mager <ma...@pb.izm.fhg.de>
wrote:

>
>zu diemen Thema gibt es ein sehr schoenes Paper von Texas Instruments
>"The Bypass Capacitor in High-Speed Environments" DocumentNr: SCBA007
>liegt auf dem TI Server http://www.ti.com
>
Hallo Thomas,
ich hab das Papier nicht gefunden - und ich hab mich ernsthaft
bemueht!, auch bei ftpsearch!!.
Koenntest Du es mir p/eMail schicken?

Schon mal Dank und Gruss Dietrich
---------------------------
Dietrich Lotze
d.NOSPA...@t-online.NOSPAM.de
(remove NOSPAM if replying)

Manfred Winterhoff

unread,
Sep 18, 1999, 3:00:00 AM9/18/99
to
Harald Pretl <pr...@riic.at> schrieb im Beitrag <37E27D3C...@riic.at>...

> Weil Kapazitaeten am Chip _extrem_ viel Platz brauchen. 1nF ist schon
> sehr gross, von z.B. 100nF mal ganz abgesehen.
Nee, er meint doch einen KerKo direkt mit 'eingiessen',
ging bei DIP noch, bei SMD ist eher zu wenig Platz im
Gehaeuse.

Stefan Huebner

unread,
Sep 18, 1999, 3:00:00 AM9/18/99
to
> > Naja so ungefaehr. Praktisch: guck Dir die Spannung an den Vcc und GND
> > Pins eines TTLs an, das einige cm von den Vesorgungsanschluessen entfernt
> > liegt. Irgendwas mit ueber 1V Wechselspannungsanteil ist keine Selten-
> > heit, natuerlich nur, wenn das IC auch mit dynamischen Signalen zu tun
> > hat, bzw. bei allen Schaltflanken.
>
> ja wenn das bei fast jedem chip so gemacht werden mu#, warum wird die
> kapazitEt dann nicht gleich mit in den chip intergriert
> ein ET-anfEnger......

Weil die benoetigten Kapazitaeten nicht immer gleich sind und die
Mindestwerte schon um Groessenordnungen zu gross zur Integration
auf dem Chip sind. Einen SMD-Kondensator einfach nur im Gehaeuse
mit zu integrieren duerfte die Chippreise vervielfachen.
Ausserdem wuerde die Ausfallrate um Zehnerpotenzen steigen, wie sicher
jeder bestaetigen wird, der schon desoefteren mit niederohmigen SMD-
Chipkeramikkondensatoren zu tun hatte


Harald Pretl

unread,
Sep 20, 1999, 3:00:00 AM9/20/99
to
Manfred Winterhoff wrote:
>
> Harald Pretl <pr...@riic.at> schrieb im Beitrag <37E27D3C...@riic.at>...
> > Weil Kapazitaeten am Chip _extrem_ viel Platz brauchen. 1nF ist schon
> > sehr gross, von z.B. 100nF mal ganz abgesehen.
> Nee, er meint doch einen KerKo direkt mit 'eingiessen',

Sorry, das hab ich dann falsch verstanden. Bei "integrieren" denke
ich sofort an "on the die".

> ging bei DIP noch, bei SMD ist eher zu wenig Platz im
> Gehaeuse.

Ich frage mich, ob Platz der einzige Grund ist, dass man so etwas
nie sieht. Haengt vermutlich auch mit Kosten und Qualitaet zusammen.

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