如何選擇旁路電容
每個電容包括一個寄生串聯電感,稱為引腳電感,封裝電感或安裝電感。
每個電容還包括寄生串聯電阻,稱為等效串聯電阻,它的作用與引腳電感一樣。削弱了電容的效果。ESR是一個實數阻抗,而且不是頻率函數。它的作用就像一個普通的電阻,與電容串聯。
每個旁路電容對溫度都是敏感的。電介質的特性隨溫度明顯地改變,導致電容的容量出現大的擺動。
如果給旁路電容加上太高的電壓,電容就會爆炸或短路。
下面的小節將詳細討論這些缺陷。
1、電容的等效串聯電阻和引腳電感
等效串聯電阻像一個電阻一樣,與電容串聯。引腳電感像一電感線圈一樣,與同一個電容串聯。它們共同發揮作用,降低了電容作為一個旁路元件的效果。
作為頻率的一個函數,電容的完整阻抗方程是:
其中:ESR=等效串聯電阻,Ω
C=電容,F
L=引腳電感,H
X(F)=在頻率F(HZ)時的阻抗大小,Ω
上式計算了圖8.9中電容C2和電容陣列C3的曲線。圖8.9中假設C2和C3電容陣列的每個元件的ESR都為0.1歐,總的電路板面積為10IN的2次方,電源的和地之間有0.01IN厚的FR-4電介質。
圖8.9顯示,旁路電路的諧振頻率大約是300MHZ,這是由于電容陣列的引腳電感和電源與地之間的電容而產生的。因為這個設計的數字轉折頻率低于100MHZ,因此不必擔心。如果數字轉折頻率比較高,試試用表面貼裝的電容陣列,其電感比較低,提高了諧振頻率并降低了幅度。
生產商的數據手冊上并不總是有ESR參數,但它是非常重要的。不要相鄰銷售人員告訴你的指標,要拿到書面形式的說明。
要測量ESR,可以使用圖6.14所示的測量裝置,與測量一個端接電阻的電感方法相同。
評論