电容是电子设计中常用的无源元件,但是电容的特性随着温度和频率的变化会出现相应的改变。
MLCC电容为多层陶瓷电容,有温度补偿性-class1和高介电常数型class2。
class1-常用为C0G(NP0-negative positive zero)C0G为EIA标准,对应的电容从-55到125度电容变化率(以常温25度为准)+/-30 ppm/c。
class2-常用规格为X7R、Z5U、Y5V,其三个字母的定义为:
最低溫度界限 (C) |
最高溫度界限(C) |
電容值變化 (%) |
符號 |
溫度 |
符號 |
溫度 |
符號 |
變化率(%) |
X |
-55 |
2 |
45 |
A |
+/- 1 |
Y |
-30 |
4 |
65 |
B |
+/- 1.5 |
Z |
10 |
5 |
85 |
C |
+/- 2.2 |
|
6 |
105 |
D |
+/- 3.3 |
7 |
125 |
E |
+/- 4.7 |
|
F |
+/- 7.5 |
P |
+/- 10 |
R |
+/- 15 |
S |
+/- 22 |
T |
+22 -33 |
U |
+22 -56 |
V |
+22 -82 |
1.大概的容值范围:NPO: 0.47pF - 10nF; X7R: 100pF - 4.7 µF; Y5V: 2.2nF - 47 µF;
2.容值分频范围:分为E3、E6、E12系列,为有效位A*10^n pF;
E3 系列 : A = 1.0, 2.2, 4.7;
E6 系列 : A = 1.0, 1.5, 2.2, 3.3, 4.7, 6.8;
E12 系列 : A = 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2;
一般而言, Y5V容值 以E3為主, X7R以E6為主, NPO 以 E12 為主 ;
3.容差范围:NP0有G_K等级;C>10pf以J为主,G、K亦有;C<10pf以C及D为主
X7R以K为主,M亦有;
Y5V以Z为主,M亦有;
4.品质因数:DF 或 Tan δ以 % 表之, 而 Q = 1/DF=1/ Tan δ。
5.耐压值一般为工作电压的2.5倍;
6.老化率:其值表為 % (per time decade (hr)), 即每一 decade, 電容量衰減程度;
NPO = 0 % , X7R = 1% - 3% , Y5V = 3% - 7% 依不同容值而異,
per time decade (hr) : 1-10 小時, 10-100 hr, 100-1000hr , 各為一個 decade
7.量测频率:NP0<1nF为1MHz,NP0>1nf为1KHz,Y7R\Y5V通常为1KHz。
电容作为最常用的电子元器件,文中简要总结了SMT常用的MLCC。对于高速信号SI、PI中的电容运用需格外小心。高速信号匹配的AC电容选用需要关注CID、jitter问题,对于高速IC的decoulping cap的运用需关注capacitors的ESR,ESL或者说S参数和Q值等。
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