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噪聲對策基礎(五):片狀三端子電容器

作者: 時間:2013-07-13 來源:網絡 收藏

繼上回的鐵氧體磁珠之后,這次我們將為大家帶來的介紹。

  <引線型陶瓷

  在介紹之前,最好先了解一下引線型電容器。這有助理解片狀三端子電容器的內容。

  圖1為普通的引線型陶瓷電容器(二端子)結構。

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  在單板的電介質兩側涂上電極,再安裝上引線端子即構成引線型陶瓷電容器結構。由于其引線端子部分帶有微小的電感(殘留電感),因此在作為旁路電容使用時,會與地面產生電感。

  noizeplaza_110928_kan_2.png

  圖2是將電容器作為旁路電容使用時的插入損耗特性示例。在插入損耗圖中,越往下干擾越小。由于電容器的阻抗隨著頻率的增大而增大,因此在高頻范圍內,插入損耗也應該如圖中虛線所示,逐漸增大。然而,如上所述,由于電容器在實際使用中帶有殘留電感,因此會產生干擾,降低頻率性能,故表現出如實線所示的V字型插入損耗曲線。

  <三端子電容器單側引出2根引線>

  三端子電容器是為改善二端子電容器的高頻特性而對引線端子的形狀進行改進后形成的陶瓷電容器。如圖3所示,三端子電容器在單側引出兩根引線端子。將兩根引出的引線分別連接至電源和信號線的輸入、輸出端,將相反一側接地,即可形成如右圖所示的等效電路圖。通過這種連接方式,兩根引線側的引線電感將不進入大地側,由此可極大地減小接地電感。此外,由于兩根引線側的引線的電感作用類似T型濾波器的電感,能夠起到降低干擾的作用。

  noizeplaza_110928_kan_3.png

目前所使用的電容器多為片狀多層陶瓷電容器。圖4為二端子片狀多層電容器的結構概念圖。其結構表現為,夾著電介質薄片,分別與兩側外部電極連接的內部電極交錯層疊。由于其為片狀結構,且無引線,因此該部分沒有殘留電感。然而,由于其內部還存在微量電感,因此在較高頻率下將導致性能下降。

  noizeplaza_110928_kan_4.png

  與引線型的三端子電容器一樣,三端子電容器也可通過改變電極結構提高高頻性能。圖為片狀三端子電容器的結構概念圖。在芯片兩端接地,夾住電介質,使貫通電極與接地電極交互層疊,從而形成類似于穿心電容器的結構。等效電路如圖所示,貫通電極的電感與其在引線型三端子電容器中的情況一樣,起到類似于T型濾波器的電感的作用,因此可減小殘留電感的影響。此外,由于接地端連接距離較短,因此該部分的電感也非常微小。并且,由于接地端連接兩端,因此呈并聯連接狀態,電感也將降低一半。

  noizeplaza_110928_kan_5-1.png 圖6中對片狀三端子電容器與片狀二端子多層電容器的插入損耗特性進行了比較。兩種元件的靜電容量相同,因此在低頻范圍內特性相同。但是二端子電容器在頻率超過10MHz后性能便開始下降,而三端子電容器則在超過100MHz后才會出現性能下降。由于片狀三端子電容器在一定程度的高頻范圍內都不會出現性能下降,因此它適用于需要去除高頻干擾的情況。

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關鍵詞: 噪聲 片狀 三端子 電容器

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