射頻電路調(diào)試經(jīng)驗及問題分析

2.3.微波頻率下的電容

在射頻電路中，電容是一種被廣泛使用的元件，如旁路電容，級間耦合，諧振回路，濾波器等。和電阻一樣，微波頻率下電容的容抗特性也會發(fā)生很大的變化。

2.3.1.電容的等效電路

我們知道，電容的材料決定著電容的特性參數(shù)，電容的等效電路如圖2-3所示。C是電容自身的容值，Rp為并聯(lián)的絕緣電阻，Rs是電容的熱損耗，L是電容的引腳的電感。

圖2-3 電容的等效電路

關(guān)于電容，我在這里介紹幾個平時大家在選料是可能不會關(guān)注的參數(shù)。

圖2-4定性的給出了電容在不同頻率下的表現(xiàn)出的電抗特性。圖中的縱軸為插入損耗（Insertion Loss），也就是由于電容的加入引起的損耗。

圖2-4 電容在不同頻率下的電抗特性

顯然，在轉(zhuǎn)折之前，電容表現(xiàn)出的是電容的特性，轉(zhuǎn)折之后，電容表現(xiàn)出來的卻是電感的特性。一般來說，大容量的電容會比小容量的電容表現(xiàn)出更多的電感特性。因此，在250MHz的頻率下，一個0.1uF的旁路電容不一定比100pF的電容效果更好。換句話說，容抗的經(jīng)典公式

似乎說明當(dāng)頻率一定時，電容的容量越大，容抗越小。但是在微波率下，結(jié)論是相反的。在微波頻率下，一個0.1uF的電容會表現(xiàn)出比100pF電容更大的阻抗，這也是我們在設(shè)計電源電路時為什么要在大容量的電解電容；兩端并聯(lián)小容量的電容的原因，這些小容量的電容用于消除高頻的噪聲信號。

2.3.2.電容的容量與溫度特性

在CIS庫中選料時，我們總會發(fā)現(xiàn)電容有一項參數(shù)為X7R或者X5R，NPO等，我特此搜尋相關(guān)資料，翻譯過來，寫在這一節(jié)中。

這類參數(shù)描述了電容采用的電介質(zhì)材料類別，溫度特性以及誤差等參數(shù)，不同的值也對應(yīng)著一定的電容容量的范圍。具體來說，就是：

X7R常用于容量為3300pF~0.33uF的電容，這類電容適用于濾波，耦合等場合，電介質(zhì)常數(shù)比較大，當(dāng)溫度從0°C變化為70°C時，電容容量的變化為±15%；

Y5P與Y5V常用于容量為150pF~2nF的電容，溫度范圍比較寬，隨著溫度變化，電容容量變化范圍為±10%或者+22%/-82%。

對于其他的編碼與溫度特性的關(guān)系，大家可以參考表2-1。例如，X5R的意思就是該電容的正常工作溫度為-55°C~+85°C，對應(yīng)的電容容量變化為±15%。

表2-1 電容的溫度與容量誤差編碼