电容器阻抗/ESR频率特性是指什么 2

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电容器阻抗/ESR频率特性是指什么 2

2.各种电容器的频率特性


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。
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

  t$ l4 u5 c* }' ?; d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。
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。
5 s- @) n8 |2 B9 E' O2 T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。
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3.多层陶瓷电容器的频率特性
7 n, m% _6 {0 L8 u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。
(1)关于ESR
, F: k1 U" A, K" a( R' j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。
/ ?5 A7 r: Y2 q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。
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(2)关于ESL
1 x) r! g2 v0 C$ e# e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。

由此公式可得知，电容器的电极越短，越宽，越厚，则ESL越小。
  W; m- u9 ]# w" i" p( o( `0 a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。

图6.各尺寸额定容量值与自振频率的关系

fanichicl

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