電容的標准如下
IEC/EN 603841 & IEC/EN 60384-8/9/21/22 |
EIA RS-198 |
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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 |
不同陶瓷電容介電材料導致不同的特性,這些特性用如X7R,X5R,X8R,Z5U,Y5V,X7S,C0G表示,其差異詳解如下,
Class 1有如下特性,
- 線性溫度系數(Linear Temperature Coefficient):電容值隨溫度線性變化
- 電容電壓獨立特性(No Voltage Dependency):電容值不依賴於施加的電壓
- 無老化(No Aging):制造中使用介電材料,其不會有顯著的老化過程
- 無電氣損耗(No Electrical Losses):與Class 2相比,電氣損耗顯著降低
- 用於高Q濾波器(Used in High Q Filters):上述特性決定了其多用於諧振電路,PLL和振盪器等應用中
- 具有高穩定性和准確性(Have High Stability and Accuracy)
根據EIA RS-198標准,使用3位數字表示其使用的電介質
C0G
| | |
| | |-- 溫度系數的有效數字
| |---- 有效數字的倍乘因數
|------ 電容溫度系數的有效數字0 ppm/℃
根據上表,C0G=0*(-1)ppm/℃±30ppm/℃,U2J=7.5*(-100)±120ppm/℃。
對於Class1,依據標准IEC/EN 603841 & IEC/EN 60384-8/9/21/22,
Class 2和Class 3電容有如下特性,
- 非線性溫度系數(Non-Linear temperature coefficient):電容隨溫度非線性變化
- 高電壓依賴性(High Voltage dependency):電容值很大程度上取決於施加的電壓
- 遭受老化(Suffer Aging):制造中使用的鐵電材料,有顯著的老化過程
- 高電損耗(High electrical losses):與Class 1電容相比,具有極高的電氣損耗
- 高永久性(High Permittvity):高介電常數導致具有高容積效率
- 高電容值(High Capacitance values):高介電常數,可以在小封裝中實現大電容值,如0201,0402,0603
- 用於平滑應用(Used in smoothing applications ):上述特性決定了其用於旁路,耦合,去耦等應用
- 穩定性和准確性低(Have low stability and accuracy)
根據EIA RS-198標准,使用3位數字表示其使用的電介質,
X7R
| | |
| | |-- 誤差
| |---- 溫度上限
|------ 溫度下限
參考表格如下,
從上面表格即可知道,
X7R電容意思是使用溫度為-55℃~+125℃,誤差為±15%
Y5V電容意思是操作溫度為-30℃~+85℃,誤差為不會最大不會增大22%,最小不會減少82%
其他規格類似
雖然Class 1電容比Class 2電容具有更多的優點,但是我們常用的電容還是Class 2.
為什么還有Y5V,Z5U這類Class 3電容的存在呢,下圖可以看出,這類電容足以滿足始終在某一恆定溫度工作的產品,比如室溫。
Class2根據IEC/EN 60384-9/22有如下規定
和電容相關的參數如下,真正需要的時候可以詳細看,大部分設計,沒必要每個參數都看。