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衡量贴片电阻的二个功能指标

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评价高频贴片电容器的一个重要功能指标是质量要素Q,或者是与其有关的等效串联电阻(ESR)。

  理论上,一个“完满”的电容器应当表现為ESR為零欧姆、纯容抗性的无阻抗元件。不论何种频率,电流通过电容时都会比电压提早正巧90度的相位。

  实际上,电容是不完满的,会或多或少存在必定值的ESR。一个特定电容的ESR随著频率的改变而改变,并且是有等式联系的。这是由於ESR的来历是导电电极构造的特性和绝缘介质的构造特性。為了模型化剖析,把ESR当成单个的串联寄生元。曩昔,所有的电容参数都是在1MHz的标準频率下测得,但当今是一个更高频的世界,1MHz的条件是远远不够的。一个功能优秀的高频电容给出的典型参数值应当為:200MHz ,ESR=0.04Ω;900MHz, ESR=0.10Ω;2000MHz,ESR=0.13Ω。

  贴片电容Q值是一个无量纲数,数值上等於电容的电抗除以寄生电阻(ESR)。Q值随频率改变而有很大的改变,这是由於电抗和电阻都随著频率而变。频率或者容量的改变会使电抗有著十分大的改变,因而Q值也会跟著发作很大的改变。从公式一和二上能够表现出来:

  公式一:|Z| = 1 / ( 2πf C)其间,|Z|為电抗的绝对值,单位Ω;f為频率,单位Hz;C為容量,单位元F。

  公式二:Q = |Z| / ESR其间,Q代表“质量要素”,无量纲;|Z|為电抗的绝对值,单位Ω;ESR為等效串联电阻,单位Ω。

  用从向量网路剖析器收集而得的S参数去推导ESR是不可信的。首要原因是这个材料的精度受限於网路剖析器在50Ω体系中的精度(典型的± 0.05 dB丈量精度在电容低到±0.01 dB低损耗区是精度缺乏的)。相同,用LCR外表去丈量高Q器件的Q和ESR也是不可信的。这是由於当元件的Q 值十分高时,LCR 外表不能正确地分辨出十分小的电阻(R)和十分大的电抗(Z)。因而,高Q电容器的ESR和Q的丈量办法,通常使用作為职业标準的谐振线路测验法。

  这种测验办法作為在射频RF上丈量Q和ESR 的职业标準而长期存在。因為该办法依靠於信号发作器的频率准确度(该频率能够十分准确的丈量),所以该材料的採样办法是十分准确的。现代的电容ESR十分之。灾领墩飧稣闪堪旆ǖ木纫仓荒艿酱锝咏?0%。但不论如何,这仍然是当前最准确的在射频RF方面有效丈量Q和ESR的办法。

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