文档介绍：高速 PCB 设计电容的应用
第一部分:电容的分类
电容在电路的设计中从应用上进行分类,可以将电容分为四类:
第一类: AC 耦合电容。主要用于 Ghz 信号的交流耦合。
第二类: 退耦电容。主要用于保持滤除高速电路板的电源或地的噪声。
第三类: 有源或无源 RC 滤波或选频网络中用到的电容。
第四类: 模拟积分器和采样保持电路中用到的电容。
在本文中我们将主要讨论第二大类退耦电容。
电容从制造的材料和工艺进行分类,主要有以下不同形式的电容:
1、 NPO 陶瓷电容器
2、聚苯乙烯陶器电容器
3、聚丙烯电容器
4、聚四氟乙烯电容器
5、 MOS 电容器
6、聚碳酸酯电容器
7、聚脂电容器
8、单片陶瓷电容器
9、云母电容器
10、铝电解电容器
11、钽电解电容器
在实际的设计中由于,价格、采购等各方面原因经常用的电容有:陶瓷
电容、铝电解电容、钽电容。
下面我看看,各个电容的性能比较表:
典型介质
类型优点缺点
吸收
外型尺寸小、价格便宜、稳
NPO 陶瓷吸收< 通常很低,但又无法限
定性好、电容值范围宽、销
电容器 % 制到很小的数值(10nF)
售商多、电感低
聚苯乙烯温度高于 85°C,电容器
%~ 价格便宜、DA 很低、电容
陶器电容受到损害、外形尺寸
% 值范围宽、稳定性好
器大、电感高
温度高于+105°C,电容
聚丙烯电 %~ 价格便宜、DA 很低、电容
器受到损害、外形尺寸
容器 % 值范围宽
大、电感
DA 很低、稳定性好、可在
聚四氟乙 %~ 价格相当贵、外形尺寸
+125°C 以上温度工作、电
烯电容器 % 大、电感高
容值范围宽
DA 性能好,尺寸小,可在
MOS 电容限制供应、只提供小电
% +25°C 以上温度工作,电感
器容值
低
聚碳酸酯稳定性好、价格低、温度范外形尺寸大、DA 限制到
%
电容器围宽 8 位应用、电感高
聚脂电容 %~ 稳定性中等、价格低、温度外形尺寸大、DA 限制到
器 % 范围宽、电感低 8 位应用、电感高
单片陶瓷稳定性差、DA 性能差、
>% 电感低、电容值范围宽
电容器电压系数高
云母电容高频损耗低、电感低、稳定外形尺寸很大、电容值
>%
器性好、效率优于 1% 低(<10nF)、价格贵
泄漏大、通常有极性、
铝电解电电容值高、电流大、电压
很高稳定性差、精度低、电
容器高、尺寸小
感性
泄漏很大、通常有极
钽电解电尺寸小、电容值大、电感适
很高性、价格贵、稳定性差、
容器中
精度差
第二部分:电容的具体模型和分布参数
要正确合理的应用电容,自然需要认识电容的具体模型以及模型中各个分布参数
的具体意义和作用。和其他的元器件一样,实际中的电容与"理想"电容器不同," 实
际"电容器由于其封装、材料等方面的影响,其就具备有电感、电阻的一个附加特性,
必须用附加的"寄生"元件或"非理想