如何選擇旁路電容
每個(gè)電容包括一個(gè)寄生串聯(lián)電感,稱(chēng)為引腳電感,封裝電感或安裝電感。
每個(gè)電容還包括寄生串聯(lián)電阻,稱(chēng)為等效串聯(lián)電阻,它的作用與引腳電感一樣。削弱了電容的效果。ESR是一個(gè)實(shí)數阻抗,而且不是頻率函數。它的作用就像一個(gè)普通的電阻,與電容串聯(lián)。
每個(gè)旁路電容對溫度都是敏感的。電介質(zhì)的特性隨溫度明顯地改變,導致電容的容量出現大的擺動(dòng)。
如果給旁路電容加上太高的電壓,電容就會(huì )爆炸或短路。
下面的小節將詳細討論這些缺陷。
1、電容的等效串聯(lián)電阻和引腳電感
等效串聯(lián)電阻像一個(gè)電阻一樣,與電容串聯(lián)。引腳電感像一電感線(xiàn)圈一樣,與同一個(gè)電容串聯(lián)。它們共同發(fā)揮作用,降低了電容作為一個(gè)旁路元件的效果。
作為頻率的一個(gè)函數,電容的完整阻抗方程是:
其中:ESR=等效串聯(lián)電阻,Ω
C=電容,F
L=引腳電感,H
X(F)=在頻率F(HZ)時(shí)的阻抗大小,Ω
上式計算了圖8.9中電容C2和電容陣列C3的曲線(xiàn)。圖8.9中假設C2和C3電容陣列的每個(gè)元件的ESR都為0.1歐,總的電路板面積為10IN的2次方,電源的和地之間有0.01IN厚的FR-4電介質(zhì)。
圖8.9顯示,旁路電路的諧振頻率大約是300MHZ,這是由于電容陣列的引腳電感和電源與地之間的電容而產(chǎn)生的。因為這個(gè)設計的數字轉折頻率低于100MHZ,因此不必擔心。如果數字轉折頻率比較高,試試用表面貼裝的電容陣列,其電感比較低,提高了諧振頻率并降低了幅度。
生產(chǎn)商的數據手冊上并不總是有ESR參數,但它是非常重要的。不要相鄰銷(xiāo)售人員告訴你的指標,要拿到書(shū)面形式的說(shuō)明。
要測量ESR,可以使用圖6.14所示的測量裝置,與測量一個(gè)端接電阻的電感方法相同。
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