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1、pedestrian初级会员注册日期: Sep 2001来自: 发帖数量: 3电容的介质吸收的图示pedestrian 上传了这个图片:向版主反映这个帖子 | 09-18-2001 09:09 PMpedestrian初级会员注册日期: Sep 2001来自: 发帖数量: 3电容器的寄生效应 我们都希望我们所用的电容器是一个理想的电容器，但事实并非如我们所愿。 实际电容器存在一些寄生效应：电容泄漏电阻Rp、串联损耗电阻Rs、串联电感Ls、介质损耗Rda+Cda等。各种实际电容器的不同，一是在于容量大小不同，二则是这些寄生效应的大小不同。电容器主要用于耦合（通交流隔直流）、去耦（滤除叠加在直流中
2、的交流分量）、滤波器、选频网络、取样保持电路等等。不同的用途，对于电容的要求各不相同，所以在电路设计中对电容器的选用很重要。那么首先就要了解这些寄生效应对各应用的影响，以及各种电容器在这些寄生效应上的比较。 泄漏电流 电容泄漏电流大小在等效电路中表示为泄漏电阻Rp的大小，Rp越大，电容泄漏则越小； 在电容技术指标中常用漏电流或绝缘电阻来衡量； 在耦合和取样保持电路中，低电容泄漏（高Rp）非常重要； 电解电容具有相对较高的泄漏电流，而且在刚上电开始工作的几分钟内会有更高的泄漏电流； 钽电解电容比铝电解电容有更小的泄漏电流，但价格较高。钽电解电容的泄漏电流大约为5nA/F，而铝电解电容的泄漏电流大
3、约为20nA/F； 其它类型的电容，泄漏电阻一般都大于几百G，所以在大多数应用场合对它们的泄漏电流忽略不计。 损耗电阻（等效串联电阻ESR） 电容损耗电阻Rs越大，损耗越大； 在电容技术指标中常用损耗角正切来衡量； 当较大交流电流流过电容时，Rs就消耗一部分功率，所以在RF电路和带高电流纹波去耦中，低损耗电阻就显得非常重要，但在高精度模拟电路中损耗电阻并不会带来什么影响。 串联电感（等效串联电感ESL） 串联电感Ls的大小，决定了电容的工作频率，Ls越大，工作频率就越低； 电容器的一常见结构是两片金属箔夹着一片纸质或是塑料介质，卷成卷，这种结构的电容本身就有相当大的电感，这就使得在频率大于几M
4、Hz的时候，其电感量大过电容量，所以不能用电解电容或是薄膜电容来作高频去耦； 片状瓷介电容有比较低的串联电感（取决于它的层叠式结构），但它会产生颤噪声，有的会因高Q值而自谐振，而圆片瓷介电容由于引线会有较高的串联电感； 钽电解电容和片状瓷介电容并联，可以保证模拟电路足够的去耦（连接片状瓷介电容印制板走线要短！）。 介质吸收 介质吸收是由等效电路中的Rda和Cda引起的，介质吸收表现为电容充电后，迅速放电，然后开路，之后会恢复一部分的电压，如下图所示； 瓷介电容有很好的高频特性，但有相当高的介质吸收，这使得瓷介电容不适合用于取样保持电路（SHA）； 塑料介质电容如聚苯乙燃、聚丙烯、特芙隆电容有比
5、较小的介质吸收，但并不是所有这些电容都适合用在SHA中（在SHA中最好用有特别说明低介质吸收应用的电容）。 本资料由Pedestrian收集整理，版权所有！pedestrian 上传了这个图片:向版主反映这个帖子 | 09-18-2001 09:08 PMMing初级会员注册日期: Sep 2001来自: 发帖数量: 7在电源和地线的过孔应该尽量采用孔径较大的，有助于降低阻抗，而其他信号线采用较小的过孔有利于信号的高速传递向版主反映这个帖子 | 09-18-2001 08:33 PMMing初级会员注册日期: Sep 2001来自: 发帖数量: 7过孔本身存在着对地的寄生电容，如果已知过孔在铺
6、地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为,则过孔的寄生电容大小近似于：过孔的寄生电容大小近似于：C=1.41TD1/(D2-D1) 过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间，降低了电路的速度。举例来说，对于一块厚度为50Mil的PCB板，如果使用内径为10Mil，焊盘直径为20Mil的过孔，焊盘与地铺铜区的距离为32Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是：C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF，这部分电容引起的上升时间变化量为：T10-90=2.2C(Z0/2)
7、=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。从这些数值可以看出，尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显，但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换，设计者还是要慎重考虑的。 同样，过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感，在高速数字电路的设计中，过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献，减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感： L=5.08hln(4h/d)+1 其中L指过孔的电感，h是过孔的长度，d是中心钻孔的直径。从式中可以看出，过孔的直径对电感的影响较小，而对电感影响最大的是过孔
8、的长度。仍然采用上面的例子，可以计算出过孔的电感为：L=5.08x0.050ln(4x0.050/0.010)+1=1.015nH 。如果信号的上升时间是1ns，那么其等效阻抗大小为：XL=L/T10-90=3.19。这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略，特别要注意，旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔，这样过孔的寄生电感就会成倍增加。向版主反映这个帖子 | 09-18-2001 08:29 PMpedestrian初级会员注册日期: Sep 2001来自: 发帖数量: 3过孔和直角走线，对于传输线来讲都是一个阻抗不连续点，自然就会产生反射，从而破坏信号的完整性。 不知道过
9、孔的阻抗有何办法可以计算？向版主反映这个帖子 | 09-17-2001 10:16 PMmollyzz初级会员注册日期: Aug 2001来自: 发帖数量: 8为什么加上去耦电容会好一些？ 能不能在给我解释一下有关ESL和ESR的问题？有些paper中说应该使工作频率在resonate,但是有些书中说应该使其不要工作在谐振频率上？向版主反映这个帖子 | 08-08-2001 06:19 AMhighspeed管理员注册日期: Apr 2001来自: 发帖数量: 52这个穿孔会产生一个电感效应,严重的情况会加剧地弹反射. 电感的大小与孔径成反比.所以孔径大一些好,并且在旁边并连去耦电容. 关于你的2G的板的设计问题,请来信或着ICQ上讨论. EMAIL: emailHIGHSPEEDDESIGN21CN.COM/email QQ: 53846115向版主反映这个帖子 | 08-07-2001 06:49 PMmollyzz初级会员注册日期: Aug 2001来自: 发帖数量: 8高速pcb布线 请问对于接地或者电源plane的通孔，半径是越大越好还是越小越好，还是没有讲究。还有，我们现在要作一个2G的背板，请问在布线时要注意那些特殊的东西。向版主反映这个帖子 | 08-07-2001 05:55 PM
