关注电容的共振频率

时间:2008-09-08

  在处理宽带信号的模拟电路(高频电路)和利用各种各样的时钟动作的逻辑电路中使用的IC的旁路电容,都要求在宽频率范围内具有低阻抗的特性。一般地,低频领域,使用铝电解电容;高频领域,使用0,01pt~0.1ptF的陶瓷电容,如可能,也可将层压型或片型电容并联连接使用(图1)。

  图2是测定1p~100ptF的铝电解电容的阻抗一频率特性曲线。从曲线上可知,阻抗与静电容量成比例,变为低阻抗。一般地,使用4,7p~47pF的电容,但在高频下,就会具有数Ω的阻抗z。此时,从△V=|z|×△i的关系来看,在电源电流变化大的电路中,不能抑制端子电压的变动。

  图1 适于作电源旁路电容的电容

适于作电源旁路电容的电容

  图2 铝电解电容的(1/4.7/10/47/1O0μF)阻抗-频率特性(f=10k~4OMHz,标识点f=1MHz,10OpF),由于用100pF以上的电容会使阻抗下降,所以在端子电压变动大的电路中,能得到容许大容量化的良好效果。

  图3是测定1pt~100pF的浸渍式钽电解电容的阻抗一频率特性曲线。它和图2中所示的铝电解电容的倾向不同。即同样的静电容量,阻抗很低,可期望其作为旁路电容的效果。但是考虑到钽电解电容的可靠性,并不常用。钽电解电容的充电电流和放电电流不像铝电解电容那样,可取值很大,因此如出现故障,会变成短路。

  图2 钽电解电容(1/4.7/ 10/47/100μF)的阻抗-频率特性(f=10k~4OMHz,标识点f=1MHz,100μF)

钽电解电容

  图3 浸渍式钽电解电容

浸渍式钽电解电容

  图4 是研究适于承担高频波的陶瓷电容的阻抗-频率特性曲线。与先前的实验不同,变更纵轴和横轴的比例。

  在这种频率特性中,阻抗|z|变为的频率凡称为自身共振频率。C=0.1μF时为10M~20MHz(取决于引线的长度),处理这以上的频率时,选用0.Lμ~0.01μF的电容。

  图4 被用于旁路电容的电容的阻抗-频率特性(f=1M~4OMHz,标识点f=10MHz)

用于旁路电容的电容的阻抗-频率特

  薄膜系列和陶瓷系列的电容,虽然在很小的静电容量下能够达到低阻抗化,但应注意其低阻抗的范围很狭小。

  但是无论选用哪种,在高频电路和高速逻辑电路中,如果在IC电源管脚附近不附加旁路电容,就不能得到旁路电容的效果。
  


  
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