單電容在電子電路中濾除高頻干擾信號往往達不到很好的效果,通常可以通過多個電容并聯來解決這一問題。
相同電容并聯
N個相同電容并聯,并聯后ESR為原來的1/N,ESL也為原來的1/N,容值為原來的N倍。
相同電容并聯后的等效電容
阻抗頻率曲線為:
相同電容并聯后的頻率曲線
多個相同的電容并聯后,阻抗頻率曲線的整體形狀不變,但是各個頻率點的阻抗整體下移。
不同電容并聯(ESR都較小)
由于每個電容的自諧振頻率點不同,兩個電容的行為特征存在差異。 并聯后阻抗頻率曲線如下。
不同電容并聯
在0—f1,兩個電容都表現為容性,總阻抗曲線會保持原來的變化趨勢。
在>f2,兩個電容都表現為感性,總阻抗會比任意一個電容的稍小。
在f1—f2,就像是一個電感和一個電容并聯,構成了LC并聯諧振電路,會在某個頻率點發生并聯諧振,阻抗達到區間內最大值,我們稱之為并聯諧振峰
(位于兩條阻抗曲線交叉點附近)。 并聯諧振峰也叫作反諧振點,可以理解為是由C1的ESL1和C2形成的。
并聯諧振峰處阻抗較大,會影響并聯后的濾波效果,那么哪些因素會影響諧振峰值的大小。
在此,兩個電容并聯可以等效為:
f1f2之間電容并聯等效
則并聯諧振峰公式為:
并聯諧振峰計算公式
根據公式可得出以下三個結論:
兩電容容值差越大,諧振峰越大
當ESR、ESL(分別代入公式中的R、L)一定時,C2容值越小(在圖上表現為兩電容的距離越小容差越小)并聯諧振阻抗(并聯諧振峰)越小。
容差不同電容并聯
等效串聯電感(ESL)越大,諧振峰越大。
當ESR、C2(分別代入公式中的R、C)一定時,ESL1越大并聯諧振阻抗(并聯諧振峰)越大。
ESL大小對諧振峰的影響
ESL不僅影響電容并聯諧振峰值的大小,也影響電容的自諧振頻率,ESL變大,使阻抗在自諧振頻率點之后增加變快。
ESL越大,并聯諧振峰值越大,而且并聯諧振頻率越低。 一方面,由于并聯諧振峰值增大,要想滿足目標阻抗的要求,需要增加更多的電容; 另一方面,由于諧振點向低頻移動,為了高頻處也能滿足目標阻抗的要求,需要增加更多的小電容。
通常電容安裝電感會影響ESL變大,所以需要通過一些方法來預防,比如體積大的電容用多個過孔并聯,使電源過孔和地過孔盡量靠近,電容盡量靠近芯片的供電引腳減小平面的分布電感等。
等效串聯電阻ESR不宜過大或過小
假設ESL1=0.5nH、C2=0.1uF時,并聯諧振峰值Zp與ESR的關系為:
并聯諧振峰與ESR
并聯諧振峰曲線是一個中間低兩頭高的形狀,所以總有一個中間的ESR值使得并聯諧振峰達到最小值,大于或小于此中間值都會使并聯諧振峰變大。
不同電容并聯(其中有一個電容ESR過大)
當C2 ESR過大時,阻抗特性曲線可能會落如C1中,此時并不能達到展寬低阻抗頻帶的目的,電容并聯后的曲線與C1的曲線差別不大。
ESR過大并聯無效
如果C2為MLCC,ESR會受體積的影響,比如可以將0.01μF 0603更改為0.01μF0402的封裝,或者更換更小ESR的電容,便可讓曲線不落入C1中。
-
并聯
+關注
關注
5文章
240瀏覽量
35541 -
電容
+關注
關注
100文章
6091瀏覽量
150994 -
阻抗
+關注
關注
17文章
961瀏覽量
46262 -
ESR
+關注
關注
4文章
202瀏覽量
31229 -
電子電路
+關注
關注
78文章
1227瀏覽量
67035
發布評論請先 登錄
相關推薦
交流電路中電容和阻抗之間的關系,如何計算電容器的阻抗?
![交流電路中<b class='flag-5'>電容</b>和<b class='flag-5'>阻抗</b><b class='flag-5'>之間</b>的<b class='flag-5'>關系</b>,如何計算<b class='flag-5'>電容</b>器的<b class='flag-5'>阻抗</b>?](https://file1.elecfans.com/web2/M00/8C/14/wKgaomSlOAOAeSUvAABMPUU3hO4773.jpg)
【電源設計小技巧】3.并聯阻抗和串聯阻抗轉換
請問:LC并聯、串聯總阻抗與頻率的關系
晶振、電容和電阻之間的關系?
石英晶體的等效模型是什么?石英晶體阻抗與頻率之間有什么關系?
分立器件等效模型 電阻阻抗絕對值與頻率的關系
![分立器件等效模型 電阻<b class='flag-5'>阻抗</b>絕對值與<b class='flag-5'>頻率</b>的<b class='flag-5'>關系</b>](https://file1.elecfans.com//web2/M00/A7/3F/wKgZomUMQ1KAQhgCAAAQP3fdT9A987.jpg)
評論