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电容器阻抗/ESR频率特性是指什么 2 % E7 d; T$ W1 r5 A) ]* h) C6 ^
2.各种电容器的频率特性
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9 r: G; i' ~' k! C( U: X以上就电容器寄生成分ESR、ESL对频率特性的巨大影响进行了说明。电容器种类不同,则寄生成分也会有所不同。接下来对不同种类电容器频率特性的区别进行说明。4 z& K9 h1 g) m) T3 ^6 J9 V* y
图5表示静电容量10uF各种电容器的|Z|及ESR的频率特性。除薄膜电容器以外,全是SMD型电容器。
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图5.各种电容器的|Z|/ESR频率特性 + ~2 m9 a& O/ @
% X$ C+ v) K) Y; v图5所示电容器的静电容量值均为10uF,因此频率不足1kHz的容量范围|Z|均为同等值。但1kHz以上时,铝电解电容器或钽电解电容器的|Z|比多层陶瓷电容器或薄膜电容器大,这是因为铝电解电容器或钽电解电容器的电解质材料的比电阻升高,导致ESR增大。薄膜电容器或多层陶瓷电容器的电极中使用了金属材料,因此ESR很低。2 N: M. ?. P6 T* l
多层陶瓷电容器和引脚型薄膜电容器在共振点附近的特性基本相同,但多层陶瓷电容器的自振频率高,感应范围的|Z|则较低。这是由于引脚型薄膜电容器中只有引脚线部分的电感增大了。8 O4 n |( ?) m. r
由以上结果可以得出,SMD型的多层陶瓷电容器在较宽的频率范围内阻抗都很低,也最适于高频用途。4 a9 x0 i% f9 N2 n8 f @: \
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3.多层陶瓷电容器的频率特性
! J9 B9 h1 f+ \& f8 ]! U1 w多层陶瓷电容器可按原材料及形状分为很多种类。下面就这些因素对频率特性的影响进行说明。) B# W g7 O( c% ]1 d5 b+ Z; D
(1)关于ESR
0 x" s8 q B d: @5 |0 K处于容性领域的ESR由电介质材料产生的介质损耗决定。Class2(种类2)中的高介质率材料因使用强电介质,故有ESR增大的倾向。Class1(种类1)的温度补偿材料因使用一般电介质,因此介质损耗非常小,ESR数值也很小。7 {- a1 ]0 T9 k
共振点附近到感性领域的高频领域中的ESR除受电极材料的比电阻率、电极形状(厚度、长度、宽度)、叠层数影响外,还受趋肤效应或接近效应的影响。电极材料多使用Ni,但低损耗型电容器中,有时也会选用比电阻率低的Cu作为电极材料。% X1 a* a+ y( h; h& I. x
: U" M/ K1 O: W0 d6 ~ I i; l(2)关于ESL* J$ f" {$ j6 i3 q& O8 Z" I
多层陶瓷电容器的ESL极易受内部电极结构影响。设内部电极大小的长度为l、宽度为w、厚为d时,根据F.W.Grover,电极电感ESL可用公式(3)表示。5 k( r! ^) a& U
M& p5 ~: u, D1 b, r5 W由此公式可得知,电容器的电极越短,越宽,越厚,则ESL越小。
, e- i( z) j8 {1 P2 I* K! j$ T图6表示各尺寸多层陶瓷电容器的额定容量与自振频率的关系。相同容量,尺寸越小,自振频率越高,则ESL越小。由此,可以说长度l较短的小型电容器适用于高频领域。
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# B4 t9 I+ S: l, E7 V! D图6.各尺寸额定容量值与自振频率的关系
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