(6) 频率特性:电容器的电参数随电场频率而变化的性质.在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小.损耗也随频率的升高而增加.另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能.所有这些,使得电容器的使用频率受到限制.
不同品种的电容器,最高使用频率不同.小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ
① 铝电解电容与钽电解电容
铝电解电容的容体比较大,串联电阻较大,感抗较大,对温度敏感.它适用于温度变化不大、工作频率不高(不高于25kHz)的场合,可用于低频滤波.铝电解电容具有极性,安装时必须保证正确的极性,否则有爆炸的危险.
与铝电解电容相比,钽电解电容在串联电阻、感抗、对温度的稳定性等方面都有明显的优势.但是,它的工作电压较低.
② 纸介电容和聚酯薄膜电容
其容体比较小,串联电阻小,感抗值较大.它适用于电容量不大、工作频率不高(如1MHz以下)的场合,可用于低频滤波和旁路.使用管型纸介电容器或聚酯薄膜电容器时,可把其外壳与参考地相连,以使其外壳能起到屏蔽的作用而减少电场耦合的影响.
③ 云母和陶瓷电容
其容体比很小,串联电阻小,电感值小,频率/容量特性稳定.它适用于电容量小、工作频率高(频率可达500MHz)的场合,用于高频滤波、旁路、去耦.但这类电容承受瞬态高压脉冲能力较弱,因此不能将它随便跨接在低阻电源线上,除非是特殊设计的.
④ 聚苯乙烯电容器
其串联电阻小,电感值小,电容量相对时间、温度、电压很稳定.它适用于要求频率稳定性高的场合,可用于高频滤波、旁路、去耦.
—————————————————————————————————————————— 贴片电容:
单片陶瓷电容器(通称贴片电容)是目前用量比较大的常用元件,就AVX公司生产的贴片电容来讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格,不同的规格有不同的用途.下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意.不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法,这里我们引用的是AVX公司的命名方法,其他公司的产品请参照该公司的产品手册.
NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同.在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同.所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器.
一 NPO电容器
NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器.它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的.
NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一.在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC.NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的.其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%.NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好.下表给出了NPO电容器可选取的容量范围.
封 装 DC=50V DC=100V 0805 0.5---1000pF 0.5---820pF 1206 0.5---1200pF 0.5---1800pF 1210 560---5600pF 560---2700pF
2225 1000pF---0.033μF 1000pF---0.018μF
NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容.
二 X7R电容器
X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器.当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的.
X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的,它也随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%.
X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下.它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大.下表给出了X7R电容器可选取的容量范围.
封 装 DC=50V DC=100V
0805 330pF---0.056μF 330pF---0.012μF 1206 1000pF---0.15μF 1000pF---0.047μF 1210 1000pF---0.22μF 1000pF---0.1μF 2225 0.01μF---1μF 0.01μF---0.56μF
三 Z5U电容器
Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器.这里首先需要考虑的是使用温度范围,对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本.对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量.但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每10年下降5%.
尽管它的容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围.尤其是在退耦电路的应用中.下表给出了Z5U电容器的取值范围.
封 装 DC=25V DC=50V
0805 0.01μF---0.12μF 0.01μF---0.1μF 1206 0.01μF---0.33μF 0.01μF---0.27μF 1210 0.01μF---0.68μF 0.01μF---0.47μF 2225 0.01μF---1μF 0.01μF---1μF
Z5U电容器的其他技术指标如下: 工作温度范围 +10℃ --- +85℃
名称：聚酯（涤纶）电容（CL） 符号：
电容量：40p--4u 额定电压：63--630V
主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差 应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路 名称：聚苯乙烯电容（CB） 符号：
电容量：10p--1u
额定电压：100V--30KV
主要特点：稳定，低损耗，体积较大 应用：对稳定性和损耗要求较高的电路
名称：聚丙烯电容（CBB） 符号：
电容量：1000p--10u 额定电压：63--2000V
主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差
应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路 名称：云母电容（CY） 符号：
电容量：10p--0。1u 额定电压：100V--7kV
主要特点：高稳定性，高可靠性，温度系数小 应用：高频振荡，脉冲等要求较高的电路 名称：高频瓷介电容（CC） 符号：
电容量：1--6800p 额定电压：63--500V
主要特点：高频损耗小，稳定性好 应用：高频电路
名称：低频瓷介电容（CT） 符号：
电容量：10p--4。7u 额定电压：50V--100V
主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差 应用：要求不高的低频电路
名称：玻璃釉电容（CI） 符号：
电容量：10p--0。1u 额定电压：63--400V
主要特点：稳定性较好，损耗小，耐高温（200度） 应用：脉冲、耦合、旁路等电路
名称：铝电解电容 符号：
电容量：0。47--10000u 额定电压：6。3--450V
主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大 应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等 名称：钽电解电容（CA）铌电解电容（CN） 符号：
电容量：0。1--1000u 额定电压：6。3--125V
主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容 应用：在要求高的电路中代替铝电解电容
名称：空气介质可变电容器 符号：
可变电容量：100--1500p
主要特点：损耗小，效率高；可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等
应用：电子仪器，广播电视设备等
名称：薄膜介质可变电容器 符号：
可变电容量：15--550p
主要特点：体积小，重量轻；损耗比空气介质的大 应用：通讯，广播接收机等
名称：薄膜介质微调电容器 符号：
可变电容量：1--29p
主要特点：损耗较大，体积小
应用：收录机，电子仪器等电路作电路补偿 名称：陶瓷介质微调电容器
