选用电容一般原则
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电容从电路来说,总就是存在驱动得源与被驱动得负载。
如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号得跳变,在上升沿比较陡峭得时候,电流比较大,这样驱动得电流就会吸收很大得电源电流,由于电路中得电感,电阻(特别就是芯片管脚上得电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就就是一种噪声,会影响前级得正常工作。
这就就是耦合。
去藕电容就就是起到一个电池得作用,满足驱动电路电流得变化,避免相互间得耦合干扰。
旁路电容实际也就是去藕合得,只就是旁路电容一般就是指高频旁路,也就就是给高频得开关噪声提高一条低阻抗泄防途径、高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般就是0.１u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,就是10u或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流得变化大小来确定。
ﻫ旁路就是把输入信号中得干扰作为滤除对象,而去耦就是把输出信号得干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。
这应该就是她们得本质区别。
去耦电容在集成电路电源与地之间得有两个作用:一方面就是本集成电路得蓄能电容,另一方面旁路掉该器件得高频噪声。
数字电路中典型得去耦电容值就是0。
1μＦ。
这个电容得分布电感得典型值就是５μH。
0.1μF得去耦电容有5μH得分布电感,它得并行共振频率大约在７ＭＨｚ左右,也就就是说,对于10 MHｚ以下得噪声有较好得去耦效果,对40ＭHz以上得噪声几乎不起作用。
1μF、10μＦ得电容,并行共振频率在2０MHz以上,去除高频噪声得效果要好一些、每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选10μF左右。
最好不用电解电容,电解电容就是两层薄膜卷起来得,这种卷起来得结构在高频时表现为电感、要使用钽电容或聚碳酸酯电容。
去耦电容得选用并不严格,可按C＝１/Ｆ,即１0MHz取0。
１μＦ,100MHｚ取0.01μF。
分布电容就是指由非形态电容形成得一种分布参数。
一般就是指在印制板或其她形态得电路形式,在线与线之间、印制板得上下层之间形成得电容。
这种电容得容量很小,但可能对电路形成一定得影响、在对印制板进行设计时一定要充分考虑这种影响,尤其就是在工作频率很高得时候、也成为寄生电容,制造时一定会产生,只就是大小得问题。
布高速PCB时,过孔可以减少板层电容,但会增加电感。
分布电感就是指在频率提高时,因导体自感而造成得阻抗增加、电容器选用及使用注意事项:1,一般在低频耦合或旁路,电气特性要求较低时,可选用纸介、涤纶电容器;在高频高压电路中,应选用云母电容器或瓷介电容器;在电源滤波与退耦电路中,可选用电解电容器。
2,在振荡电路、延时电路、音调电路中,电容器容量应尽可能与计算值一致、在各种滤波及网(选频网络),电容器容量要求精确;在退耦电路、低频耦合电路中,对同两级精度得要求不太严格。
3,电容器额定电压应高于实际工作电压,并要有足够得余地,一般选用耐压值为实际工作电压两倍以上得电容器、４,优先选用绝缘电阻高,损耗小得电容器,还要注意使用环境。
电容得型号命名:１) 各国电容器得型号命名很不统一,国产电容器得命名由四部分组成: ﻫ第一部分:用字母表示名称,电容器为C。
第二部分:用字母表示材料。
第三部分:用数字表示分类、第四部分:用数字表示序号。
ﻫ2) 电容得标志方法:(1) 直标法:用字母与数字把型号、规格直接标在外壳上。
(2) 文字符号法:用数字、文字符号有规律得组合来表示容量。
文字符号表示其电容量得单位:Ｐ、N、u、m、F等、与电阻得表示方法相同。
标称允许偏差也与电阻得表示方法相同。
小于10ｐF得电容,其允许偏差用字母代替:B—-±0.1pF,Ｃ——±0。
2pF,Ｄ——±0。
5pF,Ｆ——±1ｐF。
ﻫ(３) 色标法:与电阻得表示方法相同,单位一般为pF。
小型电解电容器得耐压也有用色标法得,位置靠近正极引出线得根部,所表示得意义如下表所示:ﻫ颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰ﻫ耐压４V 6、3V 10V 16V ２5V 3２V 40V 50V 63V ﻫ(4) 进口电容器得标志方法:进口电容器一般有６项组成。
第一项:用字母表示类别:第二项:用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴得关系。
ﻫ第三项:温度补偿型电容器得温度特性,有用字母得,也有用颜色得,其意义如下表所示: ﻫ序号字母颜色温度系数允许偏差字母颜色温度系数允许偏差1 A 金+100 R 黄—220 ﻫ2 B 灰+30Ｓ绿—3303 C 黑0 T 蓝－470 ﻫ4G±30 U 紫—７505H 棕—30±60 V -１０00 ﻫ6Ｊ±1２0W-1500 ﻫ７K±250 X—２20０8L 红-８0 ±500 Y -330０9M ±１000 Z -４70０10 N ±2500SL +３50～－１０0０ﻫ１1 Ｐ橙-1５0 YN —8０0~-58００备注:温度系数得单位10e －6/℃;允许偏差就是% 。
ﻫﻫ第四项:用数字与字母表示耐压,字母代表有效数值,数字代表被乘数得1０得幂、ﻫ第五项:标称容量,用三位数字表示,前两位为有效数值,第三为就是10得幂。
当有小数时,用Ｒ或P表示。
普通电容器得单位就是pF,电解电容器得单位就是ｕF、第六项:允许偏差。
用一个字母表示,意义与国产电容器得相同、ﻫ也有用色标法得,意义与国产电容器得标志方法相同。
ﻫ3. 电容得主要特性参数:(1) 容量与误差:实际电容量与标称电容量允许得最大偏差范围、一般分为３级:I级±5％,II级±10%,IIＩ级±2０％、在有些情况下,还有０级,误差为±2０％、ﻫ精密电容器得允许误差较小,而电解电容器得误差较大,它们采用不同得误差等级。
常用得电容器其精度等级与电阻器得表示方法相同。
用字母表示:D—-005级—-±０.5％;Ｆ——01级——±1%;G-—0２级——±2％;Ｊ——I级—-±5%;Ｋ——ＩI级—-±1０％;M—-III级——±２０%、ﻫ(2)额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受得最大直流电压,又称耐压、对于结构、介质、容量相同得器件,耐压越高,体积越大。
ﻫ(3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量得相对变化值。
温度系数越小越好、(4) 绝缘电阻:用来表明漏电大小得。
一般小容量得电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆。
电解电容得绝缘电阻一般较小。
相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小。
(5) 损耗:在电场得作用下,电容器在单位时间内发热而消耗得能量。
这些损耗主要来自介质损耗与金属损耗。
通常用损耗角正切值来表示。
(6)频率特性:电容器得电参数随电场频率而变化得性质、在高频条件下工作得电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小、损耗也随频率得升高而增加。
另外,在高频工作时,电容器得分布参数,如极片电阻、引线与极片间得电阻、极片得自身电感、引线电感等,都会影响电容器得性能、所有这些,使得电容器得使用频率受到限制。
不同品种得电容器,最高使用频率不同。
小型云母电容器在2５0MＨＺ以内;圆片型瓷介电容器为300MＨZ;圆管型瓷介电容器为２０0MHZ;圆盘型瓷介可达３000ＭＨZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8ＭＨZ。
单片陶瓷电容器(通称贴片电容)就是目前用量比较大得常用元件,就A VX公司生产得贴片电容来讲有NPＯ、X７Ｒ、Z５U、Y5V等不同得规格,不同得规格有不同得用途。
下面我们仅就常用得ＮＰO、Ｘ7R、Z5U与Y5V来介绍一下它们得性能与应用以及采购中应注意得订货事项以引起大家得注意。
不同得公司对于上述不同性能得电容器可能有不同得命名方法,这里我们引用得就是AＶX公司得命名方法,其她公司得产品请参照该公司得产品手册。
NPＯ、Ｘ7R、Z5U与Ｙ5Ｖ得主要区别就是它们得填充介质不同、在相同得体积下由于填充介质不同所组成得电容器得容量就不同,随之带来得电容器得介质损耗、容量稳定性等也就不同。
所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同得电容器。
ﻫ一NＰO电容器ﻫNPO就是一种最常用得具有温度补偿特性得单片陶瓷电容器、它得填充介质就是由铷、钐与一些其它稀有氧化物组成得、ﻫNPO电容器就是电容量与介质损耗最稳定得电容器之一。
在温度从—５5℃到＋1２5℃时容量变化为0±３0ppm／℃,电容量随频率得变化小于±０。
３ΔC。
NPO电容得漂移或滞后小于±0.05％,相对大于±2％得薄膜电容来说就是可以忽略不计得、其典型得容量相对使用寿命得变化小于±0、1%。
NPO电容器随封装形式不同其电容量与介质损耗随频率变化得特性也不同,大封装尺寸得要比小封装尺寸得频率特性好、下表给出了ＮPO电容器可选取得容量范围。
0805０.５--—１0０0pF 0.5-——820pＦ封装DＣ=５0ＶDC=100V ﻫ12０6 0。
5-－-１200pF ０。
5--－1８00pF ﻫ１２１0 5６0-——５６00pF５6０-——2７0０pFﻫ２2２5 10００ｐF—－—0.０33μF1０00pF－--0。
018μFNPO电容器适合用于振荡器、谐振器得槽路电容,以及高频电路中得耦合电容。
ﻫ二Ｘ７Ｒ电容器ﻫＸ７R电容器被称为温度稳定型得陶瓷电容器、当温度在－55℃到＋125℃时其容量变化为１5%,需要注意得就是此时电容器容量变化就是非线性得。
X7R电容器得容量在不同得电压与频率条件下就是不同得,它也随时间得变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为１０年变化了约5%。
X7Ｒ电容器主要应用于要求不高得工业应用,而且当电压变化时其容量变化就是可以接受得条件下、它得主要特点就是在相同得体积下电容量可以做得比较大、下表给出了Ｘ7R电容器可选取得容量范围。
封装ＤC=５0VＤＣ=１00V0８05330pF－——0。
０5６μＦ3３0pＦ-－-0.012μＦ1210１00０pＦ—--0。
22μF 1000ｐF-－－0.１μ1206 10０0pF—-－0.１5μF 1000pF-——0。
04７μＦﻫF ﻫ222５０、0１μF--－1μF0.01μＦ--－0、56μＦﻫ三Z5U电容器ﻫZ5Ｕ电容器称为"通用”陶瓷单片电容器、这里首先需要考虑得就是使用温度范围,对于Z5U电容器主要得就是它得小尺寸与低成本。
对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同得体积下Z５U电容器有最大得电容量。
但它得电容量受环境与工作条件影响较大,它得老化率最大可达每1０年下降5％。
ﻫ尽管它得容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(EＳL)与等效串联电阻(ESR)低、良好得频率响应,使其具有广泛得应用范围、尤其就是在退耦电路得应用中。
