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[电子元器件] 电容量和温度、频率的关系

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实习生

 楼主| 发表于 2017-4-21 11:12 | 显示全部楼层 |返回版面||阅读模式
废话一堆:新人第一次发帖!其实这个是我的毕业设计,材料物理专业,本来是用来测电介质的变温介电谱的,系统刚搭好,发现还能用来测电容,顺便验证一下系统的可靠性。发现网上也比较少资料讲解这个电容随温度变化的这个关系,但是我觉得这个东西还是非常的有用的,毕竟不可能所有的电路都放在恒温箱里面的,肯定要经受温度的变化,对于精密电路来说,这个元件的选取就非常关键了,本帖旨在为大家提供电容的一个参考。如有错误,欢迎指出,禁止转载!!!
本次测试的电容有:1. 2nf涤纶电容 2. 1nf劣质瓷介电容 3. 10nf涤纶电容 4. 2.2nf Y5V瓷介电容  5. 黄色聚酯电容 6. 2.2nf 进口COG贴片电容 7. 2.2nf X7R贴片电容
(关于电容的选取,本来3号打算选择一个CBB的,但是因为电容上面没有标,形状又是红色的,误以为那是CBB,最后根据曲线估计那个应该是涤纶而不是CBB;为什么没有铝电解电容,因为我烧的温度范围较大,而且我怕电解电容失效炸了,那我就要GG了,毕竟实验室....;为什么是劣质瓷介,因为是年代比较久远的国产电容,测出来的Q值简直不能看....;选择这些个电容因为恰巧又有现成的)
下面图片是按照1-5的顺序呈上,所有的曲线带Symbol的都是电容曲线,坐标轴在左边。没有symbol的光滑曲线是品质因子,坐标轴在右边。频率点对应的颜色都是一样的,红色对应1MHz,绿色500k,蓝色100k,青兰色10k,紫红色1kHz。温度单位摄氏度,都是从室温升高到180度附近的样子。
之前我说是根据曲线判断的3号是涤纶,原因是3号的曲线和1号涤纶电容太相似了。
瓷片电容真的高频特性好,几个频率点的曲线基本都是重合的,Q值基本呈现上升后下降的趋势,原因不明。
聚酯电容后面那段曲线往下掉了,可能是电容已经失效了,因为等我取出来的时候,他已经鼓包了,裂开了一点点!!
下面重点来了,COG电容,日本进口,大家可以百度一下COG,几乎无温度系数的...测了一下,发现真的好厉害。
曲线真的好稳好稳,跟老司机一样。别看几个频率点的电容曲线好像分的很开,你们看看坐标轴,区别只有大约是0.03nf,其实换成别的轴就贴在一起啦!!而且Q值特别高,贵是有贵的道理的。
棒子的X7R也挺不错的,但是Q值没有那么高,但是几个频率点的电容量基本都比较贴近了,走势都相同。具体后面的曲线跳水的原因也不懂,不知道是介质本质还是因为电容失效了。
以上就是所有内容。总结就是,贵有贵的道理,但是也要按实际应用选择合适的电容器。
如有错误,请大家务必指出,有什么建议也欢迎大家提出。谢谢...

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技术总监

发表于 2017-4-21 11:21 | 显示全部楼层 |返回版面
这个不错,有点意思。
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助理工程师

发表于 2017-4-21 11:49 | 显示全部楼层 |返回版面
如果 LZ 毕业后仍然从事自己专业的工作,建议研究下如何能做出类似高品质的元器件。

具体的方法可能涉及实验设计/六西格玛设计(DFSS),现正在写作有关这方面的一个案例。
不日将在此版块分享。LZ 感兴趣的话可留意。
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版主

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发表于 2017-4-21 12:45 | 显示全部楼层 |返回版面
楼主测试非常专业和认真, 未来一定是个很好的工程技术人员. 支持一下!

再次深刻映像, 电容量和 Q 不仅跟温度有关, 也跟工作频率有关.
谢谢!
欢迎进入 TI 模拟技术论坛

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助理工程师

发表于 2017-4-22 22:35 | 显示全部楼层 |返回版面
除了npo比较优秀,其它电容都差不多,为什么要创造这么多种电容呢?
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