關於電容與Q值


1, 電容模型

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  電容阻抗可以表示為:

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  可算得自諧振頻率點為:

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  在該點,容抗與感抗差為0,電容表現出純電阻性。

2, 阻抗曲線

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   自諧點是區分電容器呈容性還是感性的分界點。從阻抗曲線看,在自諧點附近阻抗較小,因此去耦電容都有一定的工作范圍,只有在自諧點附近電容才有較好的去耦作用。

3, Q值

    因為電容可以等效為RLC串行電路, 因此它也會存在品質因素,即Q值。

    RLC串聯電路Q值定義為諧振時感抗(容抗)與串聯電阻的比值:

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   可見Q值僅與電路參數有關,與工作頻率無關。

4, Q值與濾波

    Q值與電路頻率選擇性密切相關。

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   Q值越大,單位電流變化內允許的頻率偏移越小,頻率選擇性越高。

   板級電源濾波時,我們希望去耦范圍稍為寬一些,因此會在電源端放置一些Q值稍小的電容。

   下圖是Q值為3.3的10uF鉭電容和Q值為0.2的0.01uF陶瓷電容的Q值和阻抗曲線對照圖。

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   順便提一句,一般來說陶瓷電容的ESR要比鉭電容的要小;ESR越大,電源紋波上越傾向出現一個三角波。


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