AnalogDiscovery2 インピーダンスアナライザのCompensationとタンタル電解の特性測定

AD2でインピーダンスを測定するときあらかじめ補正しておくと測定精度が向上します。

ツールバーのCompensation（補償）をクリックすると補正できます。

なお、インピーダンスアナライザ・アダプタを使う場合、測定回路(「W1-C1-DUT-C2-R-GND」など）を選ぶプルダウンメニューで「Adapter」を選択しておくとCompensation画面で「do for each register」を選択できるようになり、Open/Closeそれぞれ自動的に抵抗値を設定してまとめて補正できるようになります。

Workspaceを保存するとCompensationのパラメータも保存され、再利用することが出来ます。

4.7uFのタンタル電解、アルミ電解、フィルム、MLCCの特性の比較

あまり使われることはありませんが、タンタル電解コンデンサはアルミ電解と比較してサイズが小さく、高周波での特性が良いと言われています。欠点は破損した場合、ショートしてしまうので周りのデバイスも道連れにしてしまう可能性が高いことです。発火することもあるそうです。

実際どの程度の特性なのか、AD2のImpedance Analyzerで測定しました。

左から

WIMA MKS2 フィルム 4.7uF
NIPPON CHEMI-CON NTD MLCC X7R特性 4.7uF
Tancap タンタル　4.7uF
aitendo タンタル 4.7uF
Panasonic M アルミ 4.7uF
Rubycon PK アルミ 4.7uF
Murata RDE MLCC F特性 0.1uF

です。0.1uFのMLCCはアルミと組み合わせて高周波でのインピーダンスを下げる目的でよく使われるので一緒に比較しました。

WIMA

NTD

Tancap

aitendo

Panasonic

Rubycon

MLCC 0.1uF

リアクタンスを見るとフィルムとMLCCは直線的に右肩下がりですが、アルミとタンタルは若干カーブしています。4.7uFの10kHzでのリアクタンスXc(10kHz)は、

Xc (10kHz)= 1 / (2 * π * f * C) = 1 / (6.28 * 10 * 10^3 * 4.7 * 10^(-6) ≒ 3.34[Ω]

100kHzでのリアクタンスXc(100kHz)は、

Xc(100kHz) ≒ 334[mΩ}

なのでカーブの仕方の目安になると思います。

位相を見ると、フィルム/MLCCとタンタル/アルミでは位相の回り方が異なりますね。前者は遅れ位相と進み位相がスパッと切り替わり、後者はダラダラと変化しています。

印象としてはアルミと比較してもタンタルはいうほど特性いいか？という感じです。どうなんでしょうね。