m6米乐足球竞彩:运用工程师咨询：电容和电容器

发布时间：2023-06-19 03:01:29 来源：m6米乐足彩作者：m6米乐足球平台下载

　　答：为特定运用挑选适宜的电容器类型并不难。一般，您会发现大多数电容器归于以下四种运用类别之一：

　　去耦（滤波叠加在直流上的沟通或高频或电源、基准电压源和信号电路中的低频）

　　尽管有十几种盛行的电容器类型（包含聚乙烯、薄膜、陶瓷、电解等），但您会发现，一般来说，只需一种或两种类型最合适特定运用，由于与其他类型的电容器相关的明显缺点或对体系功能的“寄生效应”将导致它们被消除。

　　A.与“抱负”电容器不同，“真实的”电容器的典型特征是额定的“寄生”或“非抱负”元件或行为，以电阻和电感元件、非线性和介电存储器的方式呈现。这些元件发生的特性一般在电容器制造商的数据手册中指定。了解这些寄生效应对每种运用的影响将有助于您挑选正确的电容器类型。

　　A.四种最常见的影响是走漏（并联电阻）、等效串联电阻（ESR）、等效串联电感（ESL）和介电吸收（存储器）。

　　电容漏电，RP:漏电是沟通耦合运用、存储运用（如模仿积分器和采样坚持）以及高阻抗电路中运用电容器时的一个重要参数。

　　在抱负电容器中，电荷Q仅呼应外部活动的电流而改变。但是，在实践电容器中，漏电阻答应电荷以由R-C时刻常数决议的速率涓涓细流。

　　电解型电容器（钽和铝）以其高电容而著称，由于阻隔电阻差，具有十分高的漏电流（一般约为每μF约5-20 nA），不合适存储或耦合运用。

　　耦合和/或存储运用的最佳挑选是特氟龙（聚四氟乙烯）和其他“聚”类型（聚丙烯、聚苯乙烯等）。

　　等效串联电阻，RS:电容器的等效串联电阻（ESR）是电容器引线的电阻与电容器板的等效电阻串联。当高沟通电流活动时，ESR会导致电容器耗散功率（然后发生损耗）。这或许会对RF和承载高纹波电流的电源去耦电容发生严峻结果，但在精细高阻抗、低电平模仿电路中不太或许发生太大影响。

　　等效串联电感（ESL），LS:电容器的等效串联电感（ESL）模仿电容器引线的电感与电容器板的等效电感串联。与ESR相同，ESL在高频（RF）下也或许是一个严峻的问题，即便精细电路本身或许在直流或低频下作业。原因是精细模仿电路中运用的晶体管的增益或许扩展到转化频率（Ft）的数百MHz，乃至几GHz，而且能够扩大触及低电感值的谐振。因而，此类电路的电源端子必须在高频下正确去耦。

　　电解、纸或塑料薄膜电容器是高频去耦的不良挑选;它们基本上由两片金属箔组成，由塑料片或纸电介质离隔并构成卷状。这种结构具有适当大的自感，在频率超越几MHz时，其效果更像电感器而不是电容器。

　　HF去耦更适宜的挑选是单片陶瓷型电容器，它具有十分低的串联电感。它由金属薄膜和陶瓷电介质的多层夹层组成，薄膜与母线并联衔接，而不是串联轧制。

　　一个小的权衡是，单片陶瓷电容器能够是微音的（即对振荡灵敏），某些类型乃至或许是自谐振的，具有相对较高的Q值，由于低串联电阻伴随着它们的低电感。另一方面，盘式陶瓷电容器有时具有适当的电理性，尽管价格较低。

　　答：好问题。由于漏电、ESR和ESL简直总是难以独自标准，因而许多制造商将漏电、ESR和ESL归为一个称为耗散因数（DF）的单一标准，它基本上描绘了电容器的低效率。DF界说为每个周期耗费的能量与每个周期存储的能量之比。实践上，这等于电介质的功率因数或相位角的余弦。呵责高频下的耗散首要建模为串联电阻，则在方针临界频率下，等效串联电阻ESR与总容抗之比是DF的杰出估计值，

　　耗散因数也适当于电容器品质因数或Q的倒数，有时也包含在制造商的数据手册中。

　　介电吸收，RDA，CDA：单片陶瓷电容器十分合适HF去耦，但它们具有适当大的介电吸收，因而不合适用作采样坚持扩大器（SHA）的坚持电容器。介电吸收是一种相似迟滞的内部电荷分布，它会导致电容器快速放电，然后开路以康复其部分电荷。由于收回的电荷量是其从前电荷的函数，因而这实践上是一个电荷存储器，而且在运用此类电容器作为坚持电容器的任何SHA中都会导致过错。

　　引荐用于此类运用的电容器包含咱们之前谈到的“聚”型电容器，即聚苯乙烯、聚丙烯或特氟龙。这些电容器类型具有十分低的介电吸收（一般为

　　关于高频去耦的一般留意事项：保证模仿电路在高频和低频下充分去耦的最佳办法是运用电解型电容器，例如钽珠，并与单片陶瓷电容器并联。该组合在低频下将具有高电容，而且在适当高的频率下将坚持电容性。一般不需要在每个独自的IC上装置钽电容器，除非在要害状况下;呵责每个IC和钽电容器之间的合理宽度PC轨迹小于10 cm，则能够在多个IC之间同享一个钽电容器。

　　关于高频去耦，要记住的另一件事是电容器的实践物理放置。即便是短长的导线也会发生适当大的电感，因而HF去耦电容器应尽或许接近IC装置，并保证引线由短而宽的PC走线组成。

　　抱负状况下，HF去耦电容应该是外表贴装部件，以消除引线电感，但只需器材引线 mm，引线端电容就能够了。

　　已然咱们现已评论了电容器作为元件的寄生效应，那么咱们来谈谈另一种方式的寄生，称为“杂散”电容。

　　A.嗯，就像平行板电容器相同，当两个导体互相接近时（特别是呵责它们并联运转），就会构成杂散电容器，而且不会短路在一起或被用作法拉第屏蔽的导体屏蔽。

　　杂散或“寄生”电容一般发生在 PC 板上的并行走线之间或 PC 板相对两边的走线/平面之间。不幸的是，杂散电容的发生和影响 - 特别是在十分高的频率下 - 在电路建模过程中常常被忽视，而且在构建和拼装体系电路板时或许导致严峻的功能问题;例如，噪声更大，频率呼应下降，乃至不稳定。

　　例如，呵责将电容公式运用于电路板相对两边的走线状况，则关于通用PCB资料（ER= 4.7， d = 1.5 mm），电路板相对两边导体之间的电容略低于 3 pF/cm2.在 250 MHz 的频率下，3 pF 对应于 212.2 欧姆的电抗！

　　A.您永久无法真实“消除”杂散电容;你能做的最好的工作便是采纳办法尽量削减其在电路中的影响。

　　A.那么，最小化杂散耦合影响的一种办法是运用法拉第屏蔽，它仅仅耦合源和受影响电路之间的接地导体。

　　A. 看图;它是一个等效电路，显现怎么高频噪声源，VN，经过杂散电容C耦合到体系阻抗Z中。呵责咱们对 V 简直没有控制权n或 Z 的方位1，下一个最佳解决方案是刺进法拉第盾：

　　如下图所示，法拉第屏蔽中止耦合电场。留意屏蔽怎么使噪声和耦合电流回来其源而不流过Z轴1.

　　电容耦合的另一个比如是旁边面钎焊陶瓷IC封装。这些 DIP 封装有一个小的方形导电 Kovar 盖，焊接在陶瓷封装顶部的金属化边际上。封装制造商仅供给两种挑选：金属化轮辋能够衔接到封装的一个角销，也能够不衔接。大多数逻辑电路在封装角之一处都有一个接地引脚，因而盖子接地。但许多模仿电路在封装角处没有接地引脚，盖子是起浮的。事实证明，这种电路比塑料DIP封装中的同一芯片更简单遭到电场噪声的影响，在塑料DIP封装中，芯片对错屏蔽的。

　　不管环境噪音水平怎么，用户最好将制造商未接地的任何旁边面钎焊陶瓷IC的盖子接地。这能够经过将电线焊接到盖子上来完结（这不会损坏设备，由于芯片与盖子进行热和电气阻隔）。呵责无法焊接到盖子上，能够运用接地的磷青铜夹进行接地衔接，或许能够运用导电涂料将盖子衔接到接地引脚。切勿在未验证此类盖子实践上未衔接的状况下测验将其接地;的确存在盖子衔接到电源轨而不是接地的设备类型！

　　法拉第屏蔽不切实践的一种状况是在集成电路芯片的键合线之间。这会发生重要结果。两根芯片键合线及其相关引线结构之间的杂散电容约为0.2 pF;观测值一般在 0.05 和 0.6 pF 之间。