电容的标准如下
IEC/EN 603841 & IEC/EN 60384-8/9/21/22 |
EIA RS-198 |
---|---|
Class 1 ceramic caps offer high stability and low losses for resonant circuit applications | Class I ceramic caps offer high stability and low losses for resonant circuit applications |
Class 2 ceramic capacitors offer high volumetric efficiency for smoothing, by-pass, coupling and decoupling applications | Class II (or written class 2) ceramic capacitors offer high volumetric efficiency with change of capacitance lower than −15% to +15% and a temperature range greater than −55 °C to +125 °C, for smoothing, by-pass, coupling and decoupling applications |
Class 3 ceramic capacitors are barrier layer capacitors which are not standardized anymore | Class III (or written class 3) ceramic capacitors offer higher volumetric efficiency than EIA class II and typical change of capacitance by −22% to +56% over a lower temperature range of 10 °C to 55 °C. They can be substituted with EIA class 2- Y5U/Y5V or Z5U/Z5V capacitors |
Class IV (or written class 4) ceramic capacitors are barrier layer capacitors which are not standardized anymore |
不同陶瓷电容介电材料导致不同的特性,这些特性用如X7R,X5R,X8R,Z5U,Y5V,X7S,C0G表示,其差异详解如下,
Class 1有如下特性,
- 线性温度系数(Linear Temperature Coefficient):电容值随温度线性变化
- 电容电压独立特性(No Voltage Dependency):电容值不依赖于施加的电压
- 无老化(No Aging):制造中使用介电材料,其不会有显著的老化过程
- 无电气损耗(No Electrical Losses):与Class 2相比,电气损耗显著降低
- 用于高Q滤波器(Used in High Q Filters):上述特性决定了其多用于谐振电路,PLL和振荡器等应用中
- 具有高稳定性和准确性(Have High Stability and Accuracy)
根据EIA RS-198标准,使用3位数字表示其使用的电介质
C0G
| | |
| | |-- 温度系数的有效数字
| |---- 有效数字的倍乘因数
|------ 电容温度系数的有效数字0 ppm/℃
根据上表,C0G=0*(-1)ppm/℃±30ppm/℃,U2J=7.5*(-100)±120ppm/℃。
对于Class1,依据标准IEC/EN 603841 & IEC/EN 60384-8/9/21/22,
Class 2和Class 3电容有如下特性,
- 非线性温度系数(Non-Linear temperature coefficient):电容随温度非线性变化
- 高电压依赖性(High Voltage dependency):电容值很大程度上取决于施加的电压
- 遭受老化(Suffer Aging):制造中使用的铁电材料,有显著的老化过程
- 高电损耗(High electrical losses):与Class 1电容相比,具有极高的电气损耗
- 高永久性(High Permittvity):高介电常数导致具有高容积效率
- 高电容值(High Capacitance values):高介电常数,可以在小封装中实现大电容值,如0201,0402,0603
- 用于平滑应用(Used in smoothing applications ):上述特性决定了其用于旁路,耦合,去耦等应用
- 稳定性和准确性低(Have low stability and accuracy)
根据EIA RS-198标准,使用3位数字表示其使用的电介质,
X7R
| | |
| | |-- 误差
| |---- 温度上限
|------ 温度下限
参考表格如下,
从上面表格即可知道,
X7R电容意思是使用温度为-55℃~+125℃,误差为±15%
Y5V电容意思是操作温度为-30℃~+85℃,误差为不会最大不会增大22%,最小不会减少82%
其他规格类似
虽然Class 1电容比Class 2电容具有更多的优点,但是我们常用的电容还是Class 2.
为什么还有Y5V,Z5U这类Class 3电容的存在呢,下图可以看出,这类电容足以满足始终在某一恒定温度工作的产品,比如室温。
Class2根据IEC/EN 60384-9/22有如下规定
和电容相关的参数如下,真正需要的时候可以详细看,大部分设计,没必要每个参数都看。