フィルムコンデンサー/セラミックコンデンサーのインピーダンス特性比較 0.01uF

0.01uFのフィルムコンデンサーとセラミックコンデンサーのインピーダンス特性をAnalog Discovery 2とインピーダンスアナライザーボードで測定しました。

下の表は画像の左からの順です。

製造元	シリーズ	型番	素材	定格電圧	誤差	Cp(nF) ※1	誤差(%)	D ※1	-
Rubycon	F2D	50F2D103K	ポリエステル(マイラ)	50V	±10％(K)	10.014	0.14%	0.003
東信工業	UPZ	2AUPZ103JE	ポリプロピレン	100V	±5%	9.945	-0.55%	0.000
Faithful Link	MEM	MEM103J101RB-5	メタライズドポリエステル	100V	±5%	10.027	0.27%	0.004
Panasonic	ECQE	ECQE2 103KF	メタライズドポリエステル	250V	±10％(K)	10.265	2.65%	0.003
日精電機	MTF(A)	MTFFA0050J103000050	積層型メタライズドポリエステル	50V	±5％(J)	10.263	2.63%	0.003
Rubycon	H2D	100H2D103G	ポリフェニレンスルフィドフィルム	100V	±2％	10.264	2.64%	0.003
不明	不明	STCON411-50V103J	ポリスチレン	50V	J(±5％)	10.047	0.47%	0.000
不明	不明	不明	積層セラミック	不明	不明	9.9	-1.00%	0.001	※2
不明	不明	不明	ディスク型セラミック	不明	不明	10.8	8.00%	0.019	※2

※1 DER EE DE-5000で測定@1kHz(室温28℃)

キャパシタンスとTanδはDER EE DE-5000(@1kHz)で測定しました。ポリフェニレンスルフィドフィルムのRubycon H2Dは公称±2％となっていますが、今回の測定ではオーバーしています。データーシートにはポリフェニレンスルフィドフィルムは「温度特性が極めて優れています。」とあります。

※2 セラミックは値が安定しない

指で触れた程度でキャパシタンスが変動し、なかなか安定しません。加える電圧によってもキャパシタンスが変わるので低周波のフィルタには使いにくいと思います。

Analog Discovery 2でインピーダンス特性を測定

Rubycon F2D

東信工業 UPZ

Faithful Link MEM

Panasonic ECQE

日精電機 MTF(A)

Rubycon H2D

ポリスチレン

積層セラミック

ディスク型セラミック

材質により差はありますが、劇的に違うというわけでもないようです。実装サイズとの兼ね合いで選択するのが良さそうです。ただし、昔ながらのディスク型セラミックは特性がかなり異なります。

東信工業 UPZ(ポリプロピレン)、Rubycon H2D(ポリフェニレンスルフィド)、スチコン(ポリスチレン)は低い周波数でのレジスタンスの上昇がみられません。低周波領域での誘電正接が良いということでしょう。熱に弱いと言われるスチコンの代替としてポリプロピレンやポリフェニレンスルフィドは有用なのかも知れません。

東信工業 UPZ(ポリプロピレン)、Panasonic ECQE(メタライズドポリエステル)、日精電機 MTF(A)(積層型メタライズドポリエステル)、積層セラミックはレジスタンスが低下するポイントが2箇所あります。低い方はリアクタンスには現れていません。これは何でしょう？

Analog Discovery 2でもキャパシタンスを測定しました。

Rubycon F2D

東信工業 UPZ

Faithful Link MEM

Panasonic ECQE

日精電機 MTF(A)

Rubycon H2D

ポリスチレン

積層セラミック

ディスク型セラミック

ディスク型セラミックは周波数によりキャパシタンスが変動しています。

「ＬＴ６１０５使用ハイサイド電流センシングモジュールキット」を試用 その2

100mA以下を細かめのステップでテストしました。

モジュール1

モジュール2

かんたんに補正するなら個体ごとに、20mA以上40mA未満、40mA以上80mA未満で線形補間、80mA以上は定数で補正すれば良さそうです。

約20mA以下は測定不能です。

測定データ

V1: RLの端子間電圧

V2: AE-LT6105の出力電圧

RL(Ω): 99.54

モジュール1

V1(V)	I1(mA)	V2(mV)	I2(mA)	Err(mA)	Err(%)
1.243	12.48744223	0	0	-12.48744223	-100.0%
1.518	15.25015069	0	0	-15.25015069	-100.0%
1.73	17.37994776	0	0	-17.37994776	-100.0%
2.04	20.49427366	2.92	2.92	-17.57427366	-85.8%
2.26	22.70444043	5.7	5.7	-17.00444043	-74.9%
2.48	24.91460719	8.5	8.5	-16.41460719	-65.9%
2.76	27.72754671	12	12	-15.72754671	-56.7%
2.98	29.93771348	14.77	14.77	-15.16771348	-50.7%
3.25	32.65019088	17.94	17.94	-14.71019088	-45.1%
3.51	35.26220615	21.07	21.07	-14.19220615	-40.2%
3.76	37.77375929	23.9	23.9	-13.87375929	-36.7%
3.99	40.08438819	26.52	26.52	-13.56438819	-33.8%
4.24	42.59594133	29.33	29.33	-13.26594133	-31.1%
4.51	45.30841873	32.42	32.42	-12.88841873	-28.4%
4.73	47.51858549	34.72	34.72	-12.79858549	-26.9%
4.99	50.13060076	37.64	37.64	-12.49060076	-24.9%
5.25	52.74261603	40.46	40.46	-12.28261603	-23.3%
5.51	55.3546313	43.28	43.28	-12.0746313	-21.8%
5.74	57.6652602	45.66	45.66	-12.0052602	-20.8%
6.01	60.37773759	48.5	48.5	-11.87773759	-19.7%
6.24	62.68836649	51.01	51.01	-11.67836649	-18.6%
6.5	65.30038176	53.77	53.77	-11.53038176	-17.7%
6.74	67.71147277	56.24	56.24	-11.47147277	-16.9%
7	70.32348805	58.98	58.98	-11.34348805	-16.1%
7.25	72.83504119	61.6	61.6	-11.23504119	-15.4%
7.53	75.64798071	64.6	64.6	-11.04798071	-14.6%
7.75	77.85814748	66.6	66.6	-11.25814748	-14.5%
8.02	80.57062487	69	69	-11.57062487	-14.4%
8.28	83.18264014	71.3	71.3	-11.88264014	-14.3%
8.49	85.29234479	73.4	73.4	-11.89234479	-13.9%
8.73	87.7034358	75.6	75.6	-12.1034358	-13.8%
8.98	90.21498895	78.1	78.1	-12.11498895	-13.4%
9.25	92.92746635	80.8	80.8	-12.12746635	-13.1%
9.52	95.63994374	83.4	83.4	-12.23994374	-12.8%
9.75	97.95057263	85.8	85.8	-12.15057263	-12.4%
9.92	99.65842877	87.4	87.4	-12.25842877	-12.3%

モジュール2

V1(V)	I1(mA)	V2(mV)	I2(mA)	Err(mA)	Err(%)
1.247	12.52762708	0	0	-12.52762708	-100.0%
1.498	15.04922644	0	0	-15.04922644	-100.0%
1.747	17.55073337	0	0	-17.55073337	-100.0%
2	20.09242516	0	0	-20.09242516	-100.0%
2.26	22.70444043	3.46	3.46	-19.24444043	-84.8%
2.52	25.3164557	7.06	7.06	-18.2564557	-72.1%
2.76	27.72754671	10.28	10.28	-17.44754671	-62.9%
2.98	29.93771348	13.22	13.22	-16.71771348	-55.8%
3.25	32.65019088	16.49	16.49	-16.16019088	-49.5%
3.48	34.96081977	19.28	19.28	-15.68081977	-44.9%
3.76	37.77375929	22.66	22.66	-15.11375929	-40.0%
3.99	40.08438819	25.32	25.32	-14.76438819	-36.8%
4.27	42.89732771	28.55	28.55	-14.34732771	-33.4%
4.51	45.30841873	31.17	31.17	-14.13841873	-31.2%
4.73	47.51858549	33.67	33.67	-13.84858549	-29.1%
5	50.23106289	36.57	36.57	-13.66106289	-27.2%
5.24	52.64215391	39.17	39.17	-13.47215391	-25.6%
5.5	55.25416918	42	42	-13.25416918	-24.0%
5.76	57.86618445	44.79	44.79	-13.07618445	-22.6%
6.02	60.47819972	47.74	47.74	-12.73819972	-21.1%
6.24	62.68836649	49.84	49.84	-12.84836649	-20.5%
6.51	65.40084388	52.66	52.66	-12.74084388	-19.5%
6.76	67.91239703	55.29	55.29	-12.62239703	-18.6%
7	70.32348805	57.83	57.83	-12.49348805	-17.8%
7.25	72.83504119	60.4	60.4	-12.43504119	-17.1%
7.53	75.64798071	63.3	63.3	-12.34798071	-16.3%
7.75	77.85814748	65.6	65.6	-12.25814748	-15.7%
7.99	80.2692385	67.8	67.8	-12.4692385	-15.5%
8.24	82.78079164	69.9	69.9	-12.88079164	-15.6%
8.49	85.29234479	72.1	72.1	-13.19234479	-15.5%
8.74	87.80389793	74.4	74.4	-13.40389793	-15.3%
9.01	90.51637533	77	77	-13.51637533	-14.9%
9.25	92.92746635	79.3	79.3	-13.62746635	-14.7%
9.51	95.53948162	81.9	81.9	-13.63948162	-14.3%
9.77	98.15149689	84.5	84.5	-13.65149689	-13.9%
10.02	100.66305	87	87	-13.66305003	-13.6%

「ＬＴ６１０５使用ハイサイド電流センシングモジュールキット」を試用

「秋月の電流センサモジュールのＬＴ６１０５使用ハイサイド電流センシングモジュールキット」を試用してみました。

キットは2個購入したので2つテストしました。仕様では1A→1Vの出力です。

モジュール１

モジュール２

青色の線は測定対象の電圧値と抵抗値から求めた電流値とモジュールからの出力電圧から求めた電流値を対比したグラフです。

オレンジの線は誤差をプロットしたグラフです。

100mA以上で個体差はありますが、誤差は若干右肩あがり。100mA以下は電流値に対して右肩あがりです。100mA以下は対数的なカーブのようです。プログラムで補正をかければ精度を出せそうですが、もう少し試したほうが良さそうです。

私の用途では下の方の精度が必要で、上の方はアラート目的になります。

測定データ

V1: RLの端子間電圧

V2: AE-LT6105の出力電圧

RL(Ω): 49.89

モジュール１

V1(V)	I1(mA)	V2(mV)	I2(mA)	Err(mA)	Err(%)
1.5	30.06614552	14.81	14.81	-15.25614552	-50.7%
2	40.08819403	26.71	26.71	-13.37819403	-33.4%
2.51	50.3106835	38.1	38.1	-12.2106835	-24.3%
3.02	60.53317298	49.15	49.15	-11.38317298	-18.8%
3.5	70.15433955	59.33	59.33	-10.82433955	-15.4%
4	80.17638805	69.5	69.5	-10.67638805	-13.3%
4.48	89.79755462	78.5	78.5	-11.29755462	-12.6%
5.01	100.420926	88.9	88.9	-11.52092604	-11.5%
5.49	110.0420926	98.7	98.7	-11.3420926	-10.3%
5.98	119.8637001	108.7	108.7	-11.16370014	-9.3%
6.49	130.0861896	119.4	119.4	-10.68618962	-8.2%
7	140.3086791	129.7	129.7	-10.60867909	-7.6%
7.51	150.5311686	140.3	140.3	-10.23116857	-6.8%
8	160.3527761	150.4	150.4	-9.952776107	-6.2%
8.51	170.5752656	160.7	160.7	-9.875265584	-5.8%
9	180.3968731	170.7	170.7	-9.696873121	-5.4%
9.4	188.4145119	178.7	178.7	-9.714511926	-5.2%

モジュール２

V1(V)	I1(mA)	V2(mV)	I2(mA)	Err(mA)	Err(%)
1.5	30.06614552	12.65	12.65	-17.41614552	-57.9%
2	40.08819403	25	25	-15.08819403	-37.6%
2.51	50.3106835	36.57	36.57	-13.7406835	-27.3%
3.02	60.53317298	47.67	47.67	-12.86317298	-21.2%
3.5	70.15433955	57.78	57.78	-12.37433955	-17.6%
4.02	80.57726999	68.6	68.6	-11.97726999	-14.9%
4.49	89.99799559	76.8	76.8	-13.19799559	-14.7%
5.01	100.420926	87.1	87.1	-13.32092604	-13.3%
5.5	110.2425336	97.1	97.1	-13.14253357	-11.9%
6	120.2645821	107.3	107.3	-12.96458208	-10.8%
6.5	130.2866306	117.5	117.5	-12.78663059	-9.8%
6.99	140.1082381	127.5	127.5	-12.60823812	-9.0%
7.51	150.5311686	138.1	138.1	-12.43116857	-8.3%
7.98	159.9518942	147.7	147.7	-12.25189417	-7.7%
8.5	170.3748246	158.3	158.3	-12.07482461	-7.1%
9	180.3968731	168.4	168.4	-11.99687312	-6.7%
9.24	185.2074564	173.2	173.2	-12.0074564	-6.5%

TLF01 V2.0の製作 その4 ユーロラックにマウント

フロントパネルをとりつけて自作のユーロラック(ERK01)にマウントしました。

トランジスタ・ラダー部分とアンチ・ログ部分でモジュールを分けています。今回はNPNトランジスタを2個を差動入力回路として使うAntilog-NPNOを使用しています。

トランジスタのVBEのマッチングはAnalog Discovery 2を利用したTr_VBE_AD2で選別しました。

トランジスタ・ラダーの差動入力部分のトランジスタ・ペアはシリコン接着剤とアルミテープで熱結合しています。

基板の改良

今回使用した基板は出力部分のOPAMPの差動増幅回路の反転/非反転端子が逆で、トランジスタのフットプリントのピッチが狭くハンダブリッジしがちなので、新たにTLF01_V2.0_rev.AとしてPCBを製造してもらいました。

製造はfusionPCBで発注から製造完了まで6日、配送はOCSで2日、計8日で到着しました。

基板は白色にしてみたのですが、配線パターンが見づらいですね。この基板を実装して差し替える予定です。

VCF、VCAが出来たので、ぼちぼちアナログVCOを製作でしょうか。