單層芯片電容(SLC)因其隔直流、高頻旁路和阻抗匹配等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于微波/光收發(fā)器、TOSA/ROSA/BOSA(發(fā)射/接收/雙向光學(xué)組件)、合成器、振蕩器和其它信號(hào)發(fā)生器等。在所有這些應(yīng)用中,選擇正確的電容是獲得理想性能的第一步。單層芯片電容的電容可根據(jù)平行板電容方程計(jì)算:
C=εrε0A/d
其中,C是電容,單位為法拉(F);A是兩塊板重疊的面積,單位為平方米(㎡);εr是介電常數(shù);ε0是電常數(shù)(ε0≈8.854×10-12F/m);d是平行板之間的間距,單位為米(m)。
在理想的電容器中沒有電阻或電感,因此阻抗隨頻率成反比下降。然而,當(dāng)頻率達(dá)到自諧振頻率(SRF,Self-resonant Frequency)時(shí),阻抗降到最小,然后電感占主導(dǎo)地位,阻抗隨頻率而增加。另一個(gè)需要注意的是,單層芯片電容在自諧振頻率附近的阻抗比理想電容器小。這是因?yàn)槔硐氲碾娙萜鳑]有等效串聯(lián)電感(ESL,Equivalent Series Inductance)或等效串聯(lián)電阻(ESR,Equivalent Series Resistance),但是單層芯片電容的等效串聯(lián)電感抵消了自諧振頻率附近的電容電抗(從而抵消了阻抗)。這意味著在自諧振頻率附近,單層芯片電容比理想電容器的損耗小。
其它的參數(shù),包括電容器的額定工作電壓(RWV,Rated Working Voltage)、絕緣電阻(IR,Insulation Resistance),它們與電介質(zhì)的厚度成正比。電容會(huì)隨著偏置電壓而變化,其偏置電壓又會(huì)隨著介電常數(shù)的增加而惡化;電容會(huì)隨著溫度的變化而改變,其溫度又會(huì)隨特定的介電材料而變化。
一般來說,在選擇單層芯片電容時(shí),可遵循以下原則:
一、為獲得最佳的等效串聯(lián)電阻,選擇尺寸大而薄的單層芯片電容。
二、為獲得最佳的額定工作電壓和絕緣電阻,選擇較厚的單層芯片電容。
三、對(duì)于最高的自諧振頻率,選擇尺寸更小、更薄的單層芯片電容。
四、對(duì)于最低損耗,使用最低介電常數(shù)。
廣東愛晟電子科技有限公司生產(chǎn)的單層芯片電容,尺寸小(最小可至0.23mm)、厚度?。ㄗ畋】芍?.12mm)、等效串聯(lián)電阻低、損耗低,可在微波應(yīng)用中起到隔直流、RF旁路、濾波、調(diào)諧等作用。
參考數(shù)據(jù):
《微波雜志》2020年3/4月刊 《了解微波應(yīng)用中的單層電容器》
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