1、電容比較

電容器以生產(chǎn)材料可劃分為陶瓷電容器、鉭電解電容器、鋁電解電容器等。

種類

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

應(yīng)用

陶瓷電容

溫度補(bǔ)償型

具有良好的高頻特性，較低的ESR及殘余電感ESL

容量變化率小

濾波、高頻電容的耦合，與電感結(jié)合使用時(shí)，線圈的電感會(huì)隨著溫度的上升而增加，這時(shí)則可以利用負(fù)溫度系數(shù)電容器來進(jìn)行修正

高誘電型

介電常數(shù)較高，靜電容量較高

因溫度變化的靜電容量較大

電源電路去耦或平滑

鉭電容高性價(jià)比，高容量

較高的ESR，有極性，無法耐受約1V以上的反向偏置電壓，較高的漏電流(可能為數(shù)十uA)

耐壓一般低于50V或更低，電容為500uF或更低，比鋁電容貴

低頻濾波

鋁電容

高性價(jià)比，高容量，耐壓高

低頻濾波

2、 實(shí)際電容及其寄生效應(yīng)

圖1所示為實(shí)際電容的模型。電阻RP代表絕緣電阻或泄漏，與標(biāo)稱電容(C)并聯(lián)。第二個(gè)電阻RS(等效串聯(lián)電阻或ESR)與電容串聯(lián)， 代表電容引腳和電容板的電阻。

電感L(等效串聯(lián)電感或ESL)代表引腳和電容板的電感。最后，電阻RDA和電容CDA一起構(gòu)成稱為電介質(zhì)吸收(DA)現(xiàn)象的簡化模型。在采樣保持放大器(SHA)之類精密應(yīng)用中使用電容時(shí)，DA可造成誤差。但在去耦應(yīng)用中，電容的DA不重要，予以忽略。

圖2顯示了不同類型的100 μF電容的頻率響應(yīng)。理論上，理想電容的阻抗隨著頻率提高而單調(diào)降低。實(shí)際操作中，ESR使阻抗曲線變得平坦。隨著頻率不斷升高，阻抗由于電容的ESL而開始上升?！跋ゲ俊钡奈恢煤蛯挾葘㈦S著電容結(jié)構(gòu)、電介質(zhì)和電容值而變化。因此，在去耦應(yīng)用中，常?？梢钥吹捷^大值電容與較小值電容并聯(lián)。較小值電容通常具有較低ESL，在較高頻率時(shí)仍然像一個(gè)電容。電容并聯(lián)組合覆蓋的頻率范圍比組合中任何一個(gè)電容的頻率范圍都要寬。

電容自諧振頻率就是電容電抗(1/ωC)等于ESL電抗(ωESL)時(shí)的頻率。對這一諧振頻率等式求解得到下式：

所有電容的阻抗曲線都與圖示的大致形狀類似。雖然實(shí)際曲線圖有所不同，但大致形狀相同。最小阻抗由ESR決定，高頻區(qū)域由ESL決定，而后者在很大程度上受封裝樣式影

NP0(也稱為COG)型使用介電常數(shù)較低的配方，具有標(biāo)稱零TC和低電壓系數(shù)(不同于較不穩(wěn)定的高K型)。NP0型的可用值限于0.1 μF或更低，0.01 μF是更實(shí)用的上限值。

陶瓷或多層陶瓷(MLCC)具有尺寸緊湊和低損耗特性，通常是數(shù)MHz 以上的首選電容材料。不過，陶瓷電介質(zhì)特性相差很大。對于電源去耦應(yīng)用，一些類型優(yōu)于其他類型。采用X7R的高K電介質(zhì)配方時(shí)，陶瓷電介質(zhì)電容的值最高可達(dá)數(shù)μF。Z5U和Y5V型的額定電壓最高可達(dá)200 V。X7R型在直流偏置電壓下的電容變化小于Z5U和Y5V型，因此是較佳選擇。

多層陶瓷(MLCC)表面貼裝電容的極低電感設(shè)計(jì)可提供近乎最優(yōu)的RF旁路，因此越來越頻繁地用于10 MHz或更高頻率下的旁路和濾波。更小的陶瓷芯片電容工作頻率范圍可達(dá)1 GHz。對于高頻應(yīng)用中的這些及其他電容，通過選擇自諧振頻率高于最高目標(biāo)頻率的電容，可確保有用值符合需要。