利记官网电容的Q值和D值,你相识几多?

 新闻资讯     |      2021-07-16 12:08

在做射频的时候,选择电感电容时出格存眷他们的Q值,那什么是Q值呢?Q值是什么意思,它为什么重要?

品质因数Q:表征一个储能器件(如电感线圈、电容等)、谐振电路所储能量同每周损耗能量之比的一种质量指标。元件的Q值愈大,用该元件构成的电路或网络的选择性愈佳。

或Q=无功功率/有功功率,或称特性阻抗与回路电阻之比。

Q值越高,损耗越小,效率越高;

Q 值越高,谐振器的频率不变度就越高,因此,可以或许更精确。

如何领略Q值和ESR值评估高频贴片电容器的一个重要机能指标是品质因素Q,可能是与其相关的等效串联电阻(ESR)。

理论上,一个“完美”的电容器应该表示为ESR为零欧姆、纯容抗性的无阻抗元件。岂论何种频率,电畅通过电容时城市比电压提前正好90度的相位。实际上,电容是不完美的,利记官网,会或多或少存在必然值的ESR。一个特定电容的ESR跟着频率的变革而变革,而且是有等式干系的。

这是由于ESR的来历是导电电极布局的特性和绝缘介质的布局特性。为了模子化阐明,把ESR当成单个的串联寄生元。已往,所有的电容参数都是在1MHz的尺度频率下测得,但当今是一个更高频的世界,1MHz的条件是远远不足的。一本机能优秀的高频电容给出的典范参数值应该为:200MHz ,ESR=0.04Ω;900MHz, ESR=0.10Ω;2000MHz,ESR=0.13Ω。Q值是一个无量纲数,数值上便是电容的电抗除以寄生电阻(ESR)。Q值随频率变革而有很大的变革,这是由于电抗和电阻都跟着频率而变。频率可能容量的改变会使电抗有着很是大的变革,因此Q值也会随着产生很大的变革。

界说电容的品质因数,也就是Q值,也就是电容的储存功率与损耗功率的比:

Qc=(1/ωC)/ESR

Q值对高频电容是较量重要的参数。

自谐振频率(Self-Resonance Frequency)

由于ESL的存在,与C一起组成了一个谐振电路,其谐振频率即是电容的自谐振频率。在自谐振频率前,电容的阻抗跟着频率增加而变小;在自谐振频率后,电容的阻抗跟着频率增加而变小,就泛起感性;如下图所示:

自谐振频率

跟着频率升高,电容的不抱负模子会更巨大:

C:电容  Rp:绝缘电阻和介质损耗 Rs:引线/电极电阻  L:引线/电极电感

(C:电容  Rp:绝缘电阻和介质损耗 Rs:引线/电极电阻  L:引线/电极电感)

典范的电容器件等效电路如图1所示。在这个等效电路中,容值C是最主要的部门,串通电阻Rs和电感L是由于器件管脚引线或电极发生的寄生参数。并联电容Rp是反应电容两个管脚之间存。

阻抗公式

把以上寄生参数全部思量之后,阻抗公式如上面公式。

由于这些寄生参数的存在,现实中而非抱负中的电容器件的总阻抗由下面表达式中的实部和虚部两个部门构成:

假如可以忽略电极间的泄漏,即Rp的阻抗无穷大(或远远大    Ls(ESL)     Rs (ESR)    C 于相对付容值C的阻抗),那么上面的等效电路可以进一步简化为下面的3元模子(如图所示)。个中ESL为等效串联电感Ls, ESR为等效串联电阻Rs。

3元模子

按照这个简化的电路模子,可以获得电容器件总阻抗随频率变革的干系,如图所示。由于等效串联电感LS的存在,跟着信号频率f的增加,电容C的容抗XC低落,而极性相反的等效串通电感Ls的感抗XL 增加,在某一个频率点f0,XC=-XL。此时电容器件的总阻抗|Z|=Rs,我们称此频率点f0为自谐振频率(SRF),小于SRF频率时,该器件成电容特性,反之大于SRF频率,器件产生极性转化,成电感特性(如图下图所示,赤色相位曲线从-90°跳变到+90°)。

图7:电容频率特性