陶瓷电容和钽电容使用场景分析-分数不多，请谅解

只看该作者 · 2017-3-4 13:32

请教大神们一个问题，困惑很久了，烦劳解答
1、贴片陶瓷电容的ESR如何估算（查看陶瓷电容手册，都找不到这个参数）？
2、为何要使用有极性电容呢？比如在一个正极性输出LDO的输出端加的钽电容可否用陶瓷电容代替？
3、为何要使用钽电解电容？可否用同等容量的贴片陶瓷电容替代（价格也便宜）？

1万 · 2017-3-6 16:42

一、稳压器的稳定性取决于回路增益和回路相移，LDO也不例外。

二、通常所有的LDO都会要求其输出电容的ESR值在某一特定范围内，以保证输出的稳定性。 LDO制造商会提供一系列由输出电容ESR和负载电流组成的定义稳定范围的曲线，作为选择电容时的参考。这些推荐值可以从相关的Datasheet上看到。

三、输出电容是用来补偿LDO稳压器的相位裕度，不合适的ESR会引起回路振荡。基本上所有的LDO应用中引起的振荡都是由于输出电容的ESR过高或过低。
四、LDO的输出电容，一般地，钽电容是最好的选择。另一点非常重要，优质电容的ESR在－40℃到＋125℃温度范围内的变化小于2:1。然而，铝电解电容在低温时的ESR会变大很多，所以不适合作LDO的输出电容，应排除在外。

五、应该注意，大的陶瓷电容（≥1uF）通常会用很低的ESR（＜20mΩ），这几乎会使所有的LDO稳压器产生振荡。如果使用陶瓷电容就要串联电阻以增加ESR。而且大的陶瓷电容的温度特性较差（例如Z5U型），也就是说在工作范围内的温度的上升和下降会使容值成倍的变化，所以它不推荐使用。

六、可能你已注意到，某些LDO专门设计使用陶瓷电容，似乎与上面矛盾。已知有两款LDO，LP2985和LP2989，要求输出电容贴装超低ESR的陶瓷电容。这种电容的ESR可以低到5～10mΩ。也就是说，在如此低ESR的电容下，LP2985仍能够稳定工作。这是由于，在IC内部已经放置了钽输出电容来补偿零点，此LDO的零点已被集成在IC内部。这一做法是为了将可稳定的ESR的上限范围下降。可以查到，LP2985的ESR稳定范围是3Ω-500MΩ，因此它可以使用陶瓷电容。然而这样小的ESR却会使绝大多数的LDO稳压器引起振荡。

七、结论很容易得出：未在内部添加零点的典型LDO，所选ESR的范围一般为100mΩ-5Ω，只能使用钽电容而不能使用陶瓷电容。因此外部电容产生的零点必须处于足够高的频率，这样就不能使带宽很宽。否则，高频极点会产生很大的相移从而导致振荡。

陶瓷电容和钽电容使用场景分析-分数不多，请谅解

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