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【转载】浅谈电容的高频特性--from嗷呜

工程师
2022-07-07 09:53:07     打赏

01 高频电容的作用

在射频领域,贴片式电容的作用非常丰富,可以进行滤波器调谐、阻抗匹配、晶体管有源器件的偏置电路等等,了解电容的高频特性显得非常重要。

1.png

02 平行板电容器

当平行板的尺寸大于其间隔时,常规电路分析理论对平行板电容器的电容定义如下:

图片

其中A代表平板的面积,d代表平板的间隔,ε代表真空电容率,ε=1/4πk。   

理想情况下,平板间没有电流。

2.png

03 电容器的阻抗表达式及损耗角正切

在高频时,电介质变得有损耗了(即有传导电流存在)。所以电容器的阻抗表示成电导Ge和电纳ωC 的并联组合:

图片

在上面的表达式中,直流电流起源于电导Ge=σA/d,其中σ是介质的电导率。

目前习惯引入损耗角正切tanΔ,其中tanΔ=σ/ωε,将其带入Ge的表达式中,得到:

Ge=σA/d=(ωεA/d)tanΔ=ωCtanΔ。


04高频电容的等效模型

考虑到寄生引线电感L,引线欧姆损耗的串联电阻Rs 以及介质损耗电阻Re, 

所以一个高频电容的等效电路如下图所示:

3.png


进一步电容器的阻抗表达式可以详细表达如下:

图片

所以电容的阻抗绝对值和频率的关系如下图所示:

4.png

解析:在低频时,其电阻器的阻抗是线性下降,表现为容性特质;

当频率到达一定值时,比如到了GHz时,出现了一个谐振点,使整个电容器的阻抗值达到了最低,通常来讲会出现多个谐振点。

当频率超过谐振点频率之后,由于电感效应的增强,使得整个电阻器的阻抗又继续上升。


转载自网络,如有侵权,联系删除。



专家
2022-07-07 10:35:14     打赏
2楼

谢谢分享


专家
2022-07-07 10:54:56     打赏
3楼

学习了,谢谢分享


高工
2022-07-07 11:38:15     打赏
4楼

学习了,谢谢分享


院士
2022-07-07 16:56:23     打赏
5楼

谢谢分享,收藏了。


专家
2022-07-08 10:35:49     打赏
6楼

谢谢分享


工程师
2022-07-12 22:12:31     打赏
7楼

非常感谢您的分享


专家
2022-07-13 00:15:42     打赏
8楼

谢谢分享


高工
2022-07-13 08:26:50     打赏
9楼

感谢分享


院士
2022-07-13 08:35:44     打赏
10楼

感谢分享


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