求一份常用电容/电解电容有什么用的自谐振频率表

          在设计简单的DCDC电路时初步计算後就可以根据电感直流电阻(DCR)、电容额定纹波电流和ESR这些都是首先关注的参数开始选型。同样的在RF LNA电路中,首先关心的是RF choke的Q值叠层磁珠的Q值过低不宜使用已是共识。但是感容元件的自谐振频率(Self-Resonant Frequency)这个"一说就会"的参数却很容易被忽视在MHz的DCDC和RF LNA电路中,被动元件自谐振頻率是需要得到适当关注的

          C0G/NP0类的低损耗电容和高Q值RF绕线电感datasheet中一般都会主动标出自谐振频率的具体值和测试方法。简单地说电容在低於自谐振频率的区间内才有作为容性元件的利用价值,电感在自谐振频率内才有作为电感的利用价值

       RLC电路中,当系统阻尼R提供的衰减不足时容抗和感抗相互抵消,能量在LC间来回传递这就是"谐振"。直插电容的引线、MLCC内部高密度金属电极和焊接端子都能提供少量的寄生电感(Parasitic Inductance)这是分立电容元件"自"谐振的根本原因。

图2 电容引线带来的寄生电感

       MLCC有经典的V型阻抗-频率曲线随着频率升高,寄生电感的影响开始凸显阻抗先变小再变大,这是MLCC的固有特性曲线中的最低点就是MLCC的自谐振频率。

图3 自谐振频率在曲线中的位置

       一般来说直插件的引線较长,其寄生电感比SMD大;电解电容有什么用内部有大量卷绕结构的铝箔寄生电感比其它工艺的电容大。1206尺寸的MLCC内部电极面积和焊接端孓截面明显比0805大所以尺寸越大的MLCC,自谐振频率就越低

图4 自谐振频率与尺寸的关系 DCDC电路时,把电容自谐振频率加进checklist核算高频下电容有效容值是否足够。高效的filter bank对于降低嵌入式系统中板载DCDC的BOM cost、提高系统的功率密度和PCB元件密度都是有好处的

choke为不同放大器间提供了有效的隔離,避免振荡——前提是你的电感没有超自谐振频率工作Q值最高点为自谐振频率点,随着频率上升绕线间的寄生电容开始捣鬼,Q值快速下降这会降低电路的工作效率。SMD的RF绕线电感有不少厂家能生产按需选型即可。

       RF电路的信号链内经常需要一些小电容隔直电容串联茬信号通路中,寄生电感和容值的数量级一般不会对信号质量产生明显影响但必须要确认电容的耐压是否满足信号功率的要求,同时尽鈳能选择S21性能优秀的型号降低插损。

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