La página 29 de esta hoja de datos DAC proporciona un circuito operativo típico. Observo que las fuentes de alimentación tienen dos condensadores de desacoplamiento en paralelo: 100nF y 10μF.
Lo que me llamó la atención es que hay un símbolo diferente para cada uno. (Uno tiene un borde curvo, el otro no). Según tengo entendido, uno es un capacitor "polarizado" y el otro no.
¿Cuál es la diferencia cualitativa entre los dos condensadores? ¿Por qué se mezclan los tipos en esta aplicación?
Estos son condensadores de desacoplamiento . Están allí principalmente por dos razones:
El motivo de los dos tipos diferentes de condensadores es el siguiente:
Funcionamiento: el condensador cerámico (100nF) suaviza el tiempo de borde de cualquier solicitud de corriente del dispositivo y el condensador electrolítico (10µF) suministra la mayor parte de la corriente una vez que se activa.
En esta respuesta se discuten diferentes símbolos de condensadores. El asimétrico será un electrolítico, que está polarizado, y luego la diferencia entre la línea recta y la curva le permitirá identificar la polarización.
Sin embargo, el mismo símbolo también se usa para los capacitores no polarizados, lo cual es una tontería, porque allí no importa la orientación, lo que debe indicarse con un símbolo simétrico. En ese caso, un electrolítico se indica con un signo de suma junto al símbolo:
Aquí no hay más, pero el 100 nF usa un símbolo diferente, por lo que es seguro asumir que los que tienen las líneas curvas son electrolíticos. Sí, es complicado.
nishu dice que los polarizados (electrolíticos) se usan principalmente para alto voltaje, pero eso no es completamente cierto. Los condensadores de supresión de EMI de tensión de red no están polarizados y tienen que estarlo, debido a su uso de CA. Por otro lado, en este esquema, se utiliza una tapa polarizada para 5 V CC, por lo que no es alto voltaje.
Los electrolíticos se utilizan principalmente para capacidades más altas, por ejemplo, comenzando en unos pocos µF. También puede tener cerámicas con esa capacidad, pero son más caras, y luego se elige la mayoría de los electrolíticos de aluminio, a pesar de su peor desempeño.
Conclusión: las partes de 10 µF son electrolíticos, preferiblemente tantalio. Las 100 nF son cerámicas, preferiblemente X7R.
La siguiente página lo explica en las pautas de diseño: los condensadores polarizados son de tipo perla de tantalio y los condensadores no polarizados que se encuentran junto a ellos deben ser de baja resistencia ESR y de cerámica ESL baja.
Mi principal conjetura de por qué se usan ambos aquí es porque los condensadores cerámicos más pequeños son mejores para filtrar el ruido de alta frecuencia, mientras que los condensadores de tantalio pueden almacenar grandes cantidades de energía. También pueden tener una ESR y una ESL más altas que las cerámicas más pequeñas, por lo que no podrán responder tan rápidamente como las cerámicas a las altas demandas actuales. Así que las cerámicas responden más rápido y brindan un tiempo adicional para que la corriente comience a fluir fuera de los condensadores de tantalio.
Las tapas polarizadas son situaciones que generalmente se utilizan, como el filtrado de líneas de CC para reducir el ruido relacionado con niveles de voltaje desiguales después de la rectificación de una fuente de CA.