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如何理解貼片電容Q值和ESR值

文章出處:新聞中心 責任編輯:東莞市平尚電子科技有限公司 發表時間:2016-06-22
  如何理解貼片電容Q值和ESR值:
  評估高頻貼片電容器的一個重要性能指標是品質因素Q,或者是與其相關的等效串聯電阻(ESR)。為客戶提供和完整的性能資料。為了達到這個目標,這篇文章里我們詳細的討論Q和ESR的測量方法和理解。
  理論上,電容器應該表現為ESR為零歐姆、純容抗性的無阻抗元件。不論何種頻率,電流通過電容時都會比電壓提前正好90度的相位。
  實際上,電容會或多或少存在值的ESR。一個特定電容的ESR隨著頻率的變化而變化,并且是有等式關系的。這是由於ESR的來源是導電電極結構的特性和絕緣介質的結構特性。為了模型化分析,把ESR當成單個的串聯寄生元。過去,所有的電容參數都是在1MHz的標準頻率下測得,但當今是一個高頻的世界,1MHz的條件是遠遠不夠的。一個性能好的高頻電容給出的典型參數值應該為:200MHz ,ESR=0.04Ω;900MHz, ESR=0.10Ω;2000MHz,ESR=0.13Ω。
  貼片電容Q值是一個無量綱數,數值上等於電容的電抗除以寄生電阻(ESR)。Q值隨頻率變化而有很大的變化,這是由於電抗和電阻都隨著頻率而變。頻率或者容量的改變會使電抗有著非常大的變化,因此Q值也會跟著發生很大的變化。從公式一和二上可以體現出來:
  公式一:|Z| = 1 / ( 2πf C)其中,|Z|為電抗值,單位Ω;f為頻率,單位Hz;C為容量,單位元F。
  公式二:Q = |Z| / ESR其中,Q代表“品質因素”,無量綱;|Z|為電抗值,單位Ω;ESR為等效串聯電阻,單位Ω。
  
  這種測試方法作為在射頻RF上測量Q和ESR 的行業標準而長期存在。因為該方法依賴於信號發生器的頻率度(該頻率可以的測量),所以該資料的採樣方式的。現代的電容ESR非小,以至於這個測量方法的精度也只能達到接近±10%。但不管如何,這仍然是在射頻RF方面有效測量Q和ESR的方法。
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