質問: コンデンサの並列の疑問 (高周波用0.1μfとリプル用100μfの同居) 電子工作初心者です。よろしくお願いいたします。 たとえば、 ■三端子レギュレータに付けるコンデンサ -okwave http://okwave.jp/qa500778.html の回答他、よくみかけますが、 電源-回路間に 電源平滑用コンデンサとして 「高周波対策用コンデンサとして 0.1μf(積層セラミック)」 さらに 「リップルノイズ用に 100μf前後(電解アルミ)」 を2つ並列に接続する例があります。 「100μf(≒100.1μf) 一本の接続ではダメなのか」教えてください。 自分のようなシロウトには現状の方がイメージしやすいです。 高周波(小ノイズ)=積層(小)、電流のゆらぎ(大ノイズ)=アルミ電解(大) と2つに役割分担させていることが、コンデンサの見た目からもはっきりしているので。 ちがうかもしれませんが、たとえば木材(電流)をヤスリでしあげるときに 荒目の番手で形(見た目の平らさ)を整えて、細目の番手で 表面を平滑化(手触り、目にみえないキズ除去)させるイメージでしょうか。 =細かい番手からいくら磨いてもツルツルになるだけでデコボコのまま平面にはならない。 しかし、耳学問理屈で 「並列接続されているのだから、合成容量は 100+0.1= 100.1にすぎないのになぜ そのような役割分担がされるのか?」わかりません。 たとえば、 「100μ と 0.1μ」、「100.1μ(存在しませんが)」、もしくは 「50.05μと50.05μ」or「0.1μ*1001個」の並列接続では何がちがうのか=代用はできないのか? もしくは「100μと100.1μ」、「10000μと10000.1μ」ではなにがちがうのか? 実際、平滑用バイパスコンデンサ約1万μfの代用として4700*2μf同一品を単純並列接続していますが、 そのケースとどう異なるのか 製品の個体差・誤差的なものでしょうか。100μの誤差と0.1μの誤差、精度。
回答: #2です。 a#2の補足の質問について >「0.1μfは少しでも対象回路にちかづけたいという物理的制限は無視します(しちゃダメ?) そうダメです。一般に容量の小さいコンデンサーほど高速動作が要求されますので配線の長さが影響します。なのでノイズ発生源や高速動作をするicやスイッチング素子の電源ピン近くに、できるだけリード線を短く取り付けます。 高周波回路ではコンデンサーの容量値の小さいセラミックコンが使われ、リード線の浮遊容量や自己インダクタンスの影響を極力少なくするためリード線を短くし回路自体を小さくまとめる必要があります。 >「理想的なコンデンサ」(さらに 「コスト」や「物理的サイズ・条件」も無視する)ならば、100.1μf=100μf一本でも okと解釈していいのでしょうか。 無視できれば可能でしょう。しかし現実には無視できませんので不可能ですね。 >パーツショップをのぞいたら、電解コンデンサで実際に「××v0.1μf」なんてのがあって、 >さらに混乱してしまいました。 >みまちがいかな?と思うぐらい。 >1μfの電解コンデンサはカタログでみかけたのですが、0.1μだとさらに「???」です。 >それ何につかうの?です。 容量の小さな電解コンは通常の用途ではほとんど使いませんが、消費電力が極めて少ない低速動作のc-mos回路で使われるかも知れませんね。 電界コンデンサーは正確な素子値が作れないし素子値が経年変化していきますので、正確で一定の安定した容量値が必要な回路には使えません。 電解コンは素子地の誤差が20%程度あるのが普通で、素子値のe6規格のものしかありません。 このような小さな容量値で安定で正確なコンデンサーは他のコンデンサーにもありますが、多分電解コンは安価な材料を使っているため製造コストが安いのだと思います。 >特性を把握して適材適所に配置するスキルを向上させた方が建設的かなとも思いました。 そうですね。 僕も、有極性電解コン、無極性電解コン、タンタルコン、積層メタコン、マイラーコン、スチロールコン、セラミックコン、ポリコン、マイカコン、アルミ小型バリコン、可変セラミックコン、可変容量ダイオードなど、大容量の電解コン(数千μf)~小容量のセラミックコン(1pf)のものまで取り揃えて,用途により使い分けて使っていました。 参考url:http://www.massmind.org/images/www/hobby_elec/cond.htm