噪声对策基础(五):片状三端子电容器

2013-07-13 09:17:29来源: 互联网 关键字:噪声  片状  三端子  电容器

继上回的片状铁氧体磁珠之后,这次我们将为大家带来片状三端子电容器的介绍。

  <引线型陶瓷电容器

  在介绍片状三端子电容器之前,最好先了解一下引线型三端子电容器。这有助理解片状三端子电容器的内容。

  图1为普通的引线型陶瓷电容器(二端子)结构。

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  在单板的电介质两侧涂上电极,再安装上引线端子即构成引线型陶瓷电容器结构。由于其引线端子部分带有微小的电感(残留电感),因此在作为旁路电容使用时,会与地面产生电感。

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  图2是将电容器作为旁路电容使用时的插入损耗特性示例。在插入损耗图中,越往下干扰越小。由于电容器的阻抗随着频率的增大而增大,因此在高频范围内,插入损耗也应该如图中虚线所示,逐渐增大。然而,如上所述,由于电容器在实际使用中带有残留电感,因此会产生干扰,降低频率性能,故表现出如实线所示的V字型插入损耗曲线。

  <三端子电容器单侧引出2根引线>

  三端子电容器是为改善二端子电容器的高频特性而对引线端子的形状进行改进后形成的陶瓷电容器。如图3所示,三端子电容器在单侧引出两根引线端子。将两根引出的引线分别连接至电源和信号线的输入、输出端,将相反一侧接地,即可形成如右图所示的等效电路图。通过这种连接方式,两根引线侧的引线电感将不进入大地侧,由此可极大地减小接地电感。此外,由于两根引线侧的引线的电感作用类似T型滤波器的电感,能够起到降低干扰的作用。

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目前所使用的电容器多为片状多层陶瓷电容器。图4为二端子片状多层电容器的结构概念图。其结构表现为,夹着电介质薄片,分别与两侧外部电极连接的内部电极交错层叠。由于其为片状结构,且无引线,因此该部分没有残留电感。然而,由于其内部还存在微量电感,因此在较高频率下将导致性能下降。

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  与引线型的三端子电容器一样,三端子电容器也可通过改变电极结构提高高频性能。图为片状三端子电容器的结构概念图。在芯片两端接地,夹住电介质,使贯通电极与接地电极交互层叠,从而形成类似于穿心电容器的结构。等效电路如图所示,贯通电极的电感与其在引线型三端子电容器中的情况一样,起到类似于T型滤波器的电感的作用,因此可减小残留电感的影响。此外,由于接地端连接距离较短,因此该部分的电感也非常微小。并且,由于接地端连接两端,因此呈并联连接状态,电感也将降低一半。

  noizeplaza_110928_kan_5-1.png 图6中对片状三端子电容器与片状二端子多层电容器的插入损耗特性进行了比较。两种元件的静电容量相同,因此在低频范围内特性相同。但是二端子电容器在频率超过10MHz后性能便开始下降,而三端子电容器则在超过100MHz后才会出现性能下降。由于片状三端子电容器在一定程度的高频范围内都不会出现性能下降,因此它适用于需要去除高频干扰的情况。

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如图5所示,片状三端子电容器虽名为三端,但实为四端结构。这是因为,虽然四端设计可减少接地端电感,但电气特性方面,无论哪个端子都具备相同电位。而引线型三端子电容器原本就为三端结构,因此贴片化后仍被称为“三端”。

  <片状三端子电容器的安装方法>

  片状三端子电容器具贯通端子与接地端子,因此与普通的二端子电容器相比,安装方法有所不同。图7为安装示例。

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  将片状三端子电容器作为旁路电容器安装时,应在切断信号或电源模式后,在其间连接上贯通电极,并在接地端子处准备好接地模式进行连接。为保持阻抗处于较低水平,必须尽量将接地模式短距离连接在稳定的接地层上。使用双面板与多层板时,推荐以通孔连接至接地层。

关键字:噪声  片状  三端子  电容器

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/0713/article_18918.html
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