电容的等效模型 低频时,瓷片电容 就是一颗电容。
高频时,它就不仅仅一颗电容,而是电感L、电阻R、电容C的复合体。
电容频率阻抗曲线的解读 下面实际看下电容EMK042BJ332MC(Taiyo)的频率特性曲线,在曲线中分别用不同颜色标注了几种曲线。
1、深蓝色曲线为电容的ESR; 2、绿色曲线为电容(理想模型)的阻抗频率曲线; 3、天蓝色曲线为电容的ESL; 4、粉红色曲线为电容(实际模型)的阻抗频率曲线; 5、红色直线为电容的自谐振频率f0。 6、当频率f<f0时,电容呈容性;当频率f=f0时,电容呈阻性;当频率f>f0时,电容呈感性。 7、在电容的理想模型下,是不存在ESR和ESL,所以|Z|=1/wC=1/2πfC; 8、在电容的实际模型下,电容相当于LCR的串联,所以ESR和ESL都要考虑,Z=R+j(wL-1/wC); 9、当电容处在谐振频率点时,电容的感抗和容抗相互抵消,此时阻抗最小,|Z|=ESR。
当时钟频率在72MHz时,此时的工作频率已远超出100nf的自谐振频率,此时已经是呈感性。原则上讲,此时的电容已经不再是电容,而是电感!这里就如同**开头讲的:看山不是山,看水不是水。这里再用100nf做退耦,已经不合适。
那我们更深一步,用多大的电容才合适呢? 下面再看下UMK063BJ104KP-F(10nf Taiyo),从曲线中可以看出自谐振频率为109MHz,ESR=84mΩ。当工作频率为72MHz时,仍未超过自谐振频率,电容仍表现为容性,可以起到退耦作用。 所以用小于或等于10nf的电容给72MHz的时钟信号做退耦滤波,比较合适。
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