單層芯片電(diàn)容(SLC)因其隔直流、高頻旁路和阻抗匹配等特點,被廣泛應用(yòng)于微波/光收發器、TOSA/ROSA/BOSA(發射/接收/雙向光學(xué)組件)、合成器、振蕩器和其它信号發生器等。在所有(yǒu)這些應用(yòng)中(zhōng),選擇正确的電(diàn)容是獲得理(lǐ)想性能(néng)的第一步。單層芯片電(diàn)容的電(diàn)容可(kě)根據平行闆電(diàn)容方程計算:
C=εrε0A/d
其中(zhōng),C是電(diàn)容,單位為(wèi)法拉(F);A是兩塊闆重疊的面積,單位為(wèi)平方米(㎡);εr是介電(diàn)常數;ε0是電(diàn)常數(ε0≈8.854×10-12F/m);d是平行闆之間的間距,單位為(wèi)米(m)。
在理(lǐ)想的電(diàn)容器中(zhōng)沒有(yǒu)電(diàn)阻或電(diàn)感,因此阻抗随頻率成反比下降。然而,當頻率達到自諧振頻率(SRF,Self-resonant Frequency)時,阻抗降到最小(xiǎo),然後電(diàn)感占主導地位,阻抗随頻率而增加。另一個需要注意的是,單層芯片電(diàn)容在自諧振頻率附近的阻抗比理(lǐ)想電(diàn)容器小(xiǎo)。這是因為(wèi)理(lǐ)想的電(diàn)容器沒有(yǒu)等效串聯電(diàn)感(ESL,Equivalent Series Inductance)或等效串聯電(diàn)阻(ESR,Equivalent Series Resistance),但是單層芯片電(diàn)容的等效串聯電(diàn)感抵消了自諧振頻率附近的電(diàn)容電(diàn)抗(從而抵消了阻抗)。這意味着在自諧振頻率附近,單層芯片電(diàn)容比理(lǐ)想電(diàn)容器的損耗小(xiǎo)。
其它的參數,包括電(diàn)容器的額定工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓(RWV,Rated Working Voltage)、絕緣電(diàn)阻(IR,Insulation Resistance),它們與電(diàn)介質(zhì)的厚度成正比。電(diàn)容會随着偏置電(diàn)壓而變化,其偏置電(diàn)壓又(yòu)會随着介電(diàn)常數的增加而惡化;電(diàn)容會随着溫度的變化而改變,其溫度又(yòu)會随特定的介電(diàn)材料而變化。
一般來說,在選擇單層芯片電(diàn)容時,可(kě)遵循以下原則:
一、為(wèi)獲得最佳的等效串聯電(diàn)阻,選擇尺寸大而薄的單層芯片電(diàn)容。
二、為(wèi)獲得最佳的額定工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓和絕緣電(diàn)阻,選擇較厚的單層芯片電(diàn)容。
三、對于最高的自諧振頻率,選擇尺寸更小(xiǎo)、更薄的單層芯片電(diàn)容。
四、對于最低損耗,使用(yòng)最低介電(diàn)常數。
廣東愛晟電(diàn)子科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司生産(chǎn)的單層芯片電(diàn)容,尺寸小(xiǎo)(最小(xiǎo)可(kě)至0.23mm)、厚度薄(最薄可(kě)至0.12mm)、等效串聯電(diàn)阻低、損耗低,可(kě)在微波應用(yòng)中(zhōng)起到隔直流、RF旁路、濾波、調諧等作(zuò)用(yòng)。
參考數據:
《微波雜志(zhì)》2020年3/4月刊 《了解微波應用(yòng)中(zhōng)的單層電(diàn)容器》
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