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[参考译文] SE555:电容值相同、封装不同、结果不同!! 为什么?

Guru**** 2379980 points
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/clock-timing-group/clock-and-timing/f/clock-timing-forum/1395854/se555-same-value-charging-capacitors-different-packaging-different-results-why

器件型号:SE555

工具与软件:

大家好、

我正在尝试为我的 MOSFET 发出一个 PWM 信号、该信号正在驱动一个加热器。

我将使用  电子教程中的"脉宽调制控制"拓扑。  

我设计了 PCB 并组装了所有组件。 对于我的应用、我需要 100MHz 信号、并且根据我的电位计尺寸、我计算和仿真(在 LTSpice 中)放电电容器应为22u。  

现在、如果我使用2220封装电容器22u 50V 20%和 X7R dielec、我将得到与我预期和仿真得到的结果相同的结果。 但是、当我使用 22u 25V 20%和 X5R Dielec 的0603封装电容器时、我的频率会变为300MHz。
我对我的电路及其组件进行了三次检查、并且我焊接的所有值都是100%正确的(我进行了焊、测量了  焊盘、然后再次焊接)、但我不知道频率增加的原因。 只有电容器会改变、其他一切都保持不变。

是 ESL 造成的吗? 但我的频率不高,所以它不重要!

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    尊敬的 MShakibM:

    您是否测量了两个计时电容器的实际值? 计时电容器在输出的时序特性中发挥着重要作用、由于这两个电容器都具有20%的容差、因此输出频率变化可能是电容器的实际值造成的。

    此致、

    Alex Curtis

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    您好、Alex、  

    感谢您的答复。 是的! 差别不大。 一个为21uF、另一个为20uF。

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    尊敬的 MShakibM:

    您是否尝试过在另一个单元中替换 X5R 电容器? 考虑到输出时序与 X7R 电容器的预期相符、听起来 X5R 电容器是个问题。

    此致、

    Alex Curtis

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    您好、Alex、

    是的、我更改了 22u 25V 20%和 X5R、即 2.2u 50V 10%和 X5R (值和最大电压应力更改了)。 我预计新电容会产生1秒周期或1 Hz 频率、加上 电容差的影响。 令我惊讶的是、它完全成功了。 我在示波器中看到了1.2Hz。

    我稍作搜索、发现电容器具有称为 VCC 的电压系数、尽管大多数制造商没有在数据表中提及该系数。 连接到555timer 的电压电源为12V、几乎是  22u 25V 20%额定电压和 X5R 电容的一半。但当我将其更改为额定电压超过50V 的任何电容器时、系统开始正常工作。

    电容的 VCC 或电压系数是施加的直流电压下电容的减小、出现在 II 类和 III 类 MLCC 中。 当工作电压接近 MLCC 的额定电压或电路中需要高电容时、经常会注意到 VCC。 VCC 是 MLCC 结构的结果。  1类多层陶瓷片式电容器(MLCC)为  其特点是电容小、依赖性小且容差小 .  它们由钛氧化钙或锆石制成、这是一种可在各种温度下保持稳定的介电材料。  1类 MLCC 也称为 NP0或 C0G。  所有 X 系列(X7、X6等)均为2级或3级。

    请告诉我这是否合理。 这是我观察的唯一理由。
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    尊敬的 MShakibM:

    感谢您的发帖! 很抱歉、我们延迟回复您。

    我想您的陈述对于不同等级的电容器会影响器件性能是有道理的。 如您所述、最佳实践是远低于电容器的额定电压。 我们通常建议使用 C0G/NP0陶瓷时序电容器、因为它们往往具有更佳的温度系数、电压调制和老化特性、从而获得更精确的时序。  

    如果您希望了解更多信息、请查看我们的一些很棒的常见问题解答帖子、 其中包含许多有关设计555计时器电路的有用信息。 具体而言、我建议阅读 非稳态常见问题解答中的精度部分。  

    此致、

    Alex Curtis