前段時(shí)間有跟大家分享過去耦電容的有效使用方法——“要點(diǎn)一”使用多個(gè)去耦電容,今天為大家繼續(xù)介紹“要點(diǎn)二”降低電容的ESL(等效串聯(lián)電感)
去耦電容的有效使用方法要點(diǎn)一點(diǎn)擊鏈接
要點(diǎn)2:降低電容的ESL(等效串聯(lián)電感)
去耦電容的有效使用方法的第二個(gè)要點(diǎn)是降低電容的ESL(即等效串聯(lián)電感)。雖說是“降低ESL”,但由于無法改變單個(gè)產(chǎn)品的ESL本身,因此這里是指“即使容值相同,也要使用ESL小的電容”。通過降低ESL,可改善高頻特性,并可更有效地降低高頻噪聲。
即使容值相同也要使用尺寸較小的電容
對于積層陶瓷電容(MLCC),有時(shí)會準(zhǔn)備容值相同但尺寸不同的幾個(gè)封裝。ESL取決于引腳部位的結(jié)構(gòu)。尺寸較小的電容基本上引腳部位也較小,通常ESL較小。
下圖是容值相同、大小不同的電容的頻率特性示例。如圖所示,更小的1005尺寸的諧振頻率更高,在之后感性區(qū)域的頻率范圍阻抗較低。這正如在“電容的頻率特性”中所介紹的,電容的諧振頻率是基于以下公式的,從公式中可見,只要容值相同,ESL越低諧振頻率越高。另外,感性區(qū)域的阻抗特性取決于ESL,這一點(diǎn)也曾介紹過。
關(guān)于噪聲對策,當(dāng)需要降低更高頻段的噪聲時(shí),可以選擇尺寸小的電容。
使用旨在降低ESL的電容
積層陶瓷電容中,有些型號采用的是旨在降低ESL的形狀和結(jié)構(gòu)。
如上圖所示,普通電容的電極在短邊側(cè),而LW逆轉(zhuǎn)型的電極則相反,在長邊側(cè)。由于L(長度)和W(寬度)相反,故稱“LW逆轉(zhuǎn)型”。是通過增加電極的寬度來降低ESL的類型。
三端電容是為了改善普通電容(兩個(gè)引腳)的頻率特性而優(yōu)化了結(jié)構(gòu)的電容。三端電容是將雙引腳電容的一個(gè)引腳(電極)的另一端向外伸出作為直通引腳,將另一個(gè)引腳作為GND引腳。在上圖中,輸入輸出電極相當(dāng)于兩端伸出的直通引腳,左右的電極當(dāng)然是導(dǎo)通的。這種輸入輸出電極(直通引腳)和GND電極間存在電介質(zhì),起到電容的作用。
將輸入輸出電極串聯(lián)插入電源或信號線(將輸入輸出電極的一端連接輸入端,另一端連接輸出端),GND電極接地。這樣,由于輸入輸出電極的ESL不包括在接地端,因此接地的阻抗變得非常低。另外,輸入輸出電極的ESL通過在噪聲路徑直接插入,有利于降低噪聲(增加插入損耗)。
通過在長邊側(cè)成對配置GND電極,可抑制ESL;再采用并聯(lián)的方式,可使ESL減半。
基于這樣的結(jié)構(gòu),三端電容不僅具有非常低的ESL,而且可保持低ESR,與相同容值相同尺寸的雙引腳型電容相比,可顯著改善高頻特性。
關(guān)鍵要點(diǎn):
去耦電容的有效使用方法有兩個(gè)要點(diǎn):
①使用多個(gè)電容,②降低電容的ESL。
通過降低電容的ESL,可改善高頻特性,并可更有效地降低高頻噪聲。
有的電容雖然容值相同,但因尺寸和結(jié)構(gòu)不同而ESL更小。
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