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关于电容和Q值

热度 2已有 2807 次阅读| 2020-1-4 13:14 |系统分类:芯片设计| 好资料收集

源地址: https://www.cnblogs.com/freshair_cnblog/p/8567724.html
关于电容与Q值

1, 电容模型

   image

  电容阻抗可以表示为:

   image

  可算得自谐振频率点为:

  image

  在该点,容抗与感抗差为0,电容表现出纯电阻性。

2, 阻抗曲线

    image

   自谐点是区分电容器呈容性还是感性的分界点。从阻抗曲线看,在自谐点附近阻抗较小,因此去耦电容都有一定的工作范围,只有在自谐点附近电容才有较好的去耦作用。

3, Q值

    因为电容可以等效为RLC串行电路, 因此它也会存在品质因素,即Q值。

    RLC串联电路Q值定义为谐振时感抗(容抗)与串联电阻的比值:

    image

   可见Q值仅与电路参数有关,与工作频率无关。

4, Q值与滤波

    Q值与电路频率选择性密切相关。

   image

   Q值越大,单位电流变化内允许的频率偏移越小,频率选择性越高。

   板级电源滤波时,我们希望去耦范围稍为宽一些,因此会在电源端放置一些Q值稍小的电容。

   下图是Q值为3.3的10uF钽电容和Q值为0.2的0.01uF陶瓷电容的Q值和阻抗曲线对照图。

   image

   顺便提一句,一般来说陶瓷电容的ESR要比钽电容的要小;ESR越大,电源纹波上越倾向出现一个三角波。

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