0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

电容并联后阻抗与频率之间的关系

CHANBAEK 来源:百家号大智若愚兮 作者:百家号大智若愚兮 2023-02-21 15:29 次阅读

电容电子电路中滤除高频干扰信号往往达不到很好的效果,通常可以通过多个电容并联来解决这一问题。

相同电容并联

N个相同电容并联,并联后ESR为原来的1/N,ESL也为原来的1/N,容值为原来的N倍。

pYYBAGP0cn6AcCaCAAA5wbMuc5w337.png

相同电容并联后的等效电容

阻抗频率曲线为:

poYBAGP0cn6ADrfcAABQ8rr61X0187.png

相同电容并联后的频率曲线

多个相同的电容并联后,阻抗频率曲线的整体形状不变,但是各个频率点的阻抗整体下移。

不同电容并联(ESR都较小)

由于每个电容的自谐振频率点不同,两个电容的行为特征存在差异。 并联后阻抗频率曲线如下。

poYBAGP0cn6AAT1NAACCvijJ_Ic484.png

不同电容并联

在0—f1,两个电容都表现为容性,总阻抗曲线会保持原来的变化趋势。

在>f2,两个电容都表现为感性,总阻抗会比任意一个电容的稍小。

在f1—f2,就像是一个电感和一个电容并联,构成了LC并联谐振电路,会在某个频率点发生并联谐振,阻抗达到区间内最大值,我们称之为并联谐振峰
(位于两条阻抗曲线交叉点附近)。 并联谐振峰也叫作反谐振点,可以理解为是由C1的ESL1和C2形成的。

并联谐振峰处阻抗较大,会影响并联后的滤波效果,那么哪些因素会影响谐振峰值的大小。

在此,两个电容并联可以等效为:

poYBAGP0cn6AGV6iAABf1enTjCE228.png

f1f2之间电容并联等效

则并联谐振峰公式为:

poYBAGP0cn6ASuzoAABsHKcWbVs819.png

并联谐振峰计算公式

根据公式可得出以下三个结论:

两电容容值差越大,谐振峰越大

当ESR、ESL(分别代入公式中的R、L)一定时,C2容值越小(在图上表现为两电容的距离越小容差越小)并联谐振阻抗(并联谐振峰)越小。

pYYBAGP0cn6AaobKAADMR_mQ6Rs520.png

容差不同电容并联

等效串联电感(ESL)越大,谐振峰越大。

当ESR、C2(分别代入公式中的R、C)一定时,ESL1越大并联谐振阻抗(并联谐振峰)越大。

poYBAGP0cn6AchFUAACLAYRN_go633.png

ESL大小对谐振峰的影响

ESL不仅影响电容并联谐振峰值的大小,也影响电容的自谐振频率,ESL变大,使阻抗在自谐振频率点之后增加变快。

ESL越大,并联谐振峰值越大,而且并联谐振频率越低。 一方面,由于并联谐振峰值增大,要想满足目标阻抗的要求,需要增加更多的电容; 另一方面,由于谐振点向低频移动,为了高频处也能满足目标阻抗的要求,需要增加更多的小电容。

通常电容安装电感会影响ESL变大,所以需要通过一些方法来预防,比如体积大的电容用多个过孔并联,使电源过孔和地过孔尽量靠近,电容尽量靠近芯片供电引脚减小平面的分布电感等。

等效串联电阻ESR不宜过大或过小

假设ESL1=0.5nH、C2=0.1uF时,并联谐振峰值Zp与ESR的关系为:

pYYBAGP0cn6AVizQAABBkSGoBPM860.png

并联谐振峰与ESR

并联谐振峰曲线是一个中间低两头高的形状,所以总有一个中间的ESR值使得并联谐振峰达到最小值,大于或小于此中间值都会使并联谐振峰变大。

不同电容并联(其中有一个电容ESR过大)

当C2 ESR过大时,阻抗特性曲线可能会落如C1中,此时并不能达到展宽低阻抗频带的目的,电容并联后的曲线与C1的曲线差别不大。

pYYBAGP0cn6AR_7lAABfCzLy7GQ272.png

ESR过大并联无效

如果C2为MLCC,ESR会受体积的影响,比如可以将0.01μF 0603更改为0.01μF0402的封装,或者更换更小ESR的电容,便可让曲线不落入C1中。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 并联
    +关注

    关注

    5

    文章

    237

    浏览量

    35393
  • 电容
    +关注

    关注

    100

    文章

    6045

    浏览量

    150326
  • 阻抗
    +关注

    关注

    17

    文章

    958

    浏览量

    45953
  • ESR
    ESR
    +关注

    关注

    4

    文章

    202

    浏览量

    31118
  • 电子电路
    +关注

    关注

    78

    文章

    1207

    浏览量

    66904
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    交流电路中电容阻抗之间关系,如何计算电容器的阻抗

    电容阻抗等参数必须保持在可接受的设计限制范围内,否则即使是精确的设计也可能无法提供所需的功能。在某些情况下,需要将一个参数转换为另一个参数。此外,在进行详细的交流电路分析时,需要将电容等参数转换为
    的头像 发表于 07-05 17:30 3w次阅读
    交流电路中<b class='flag-5'>电容</b>和<b class='flag-5'>阻抗</b><b class='flag-5'>之间</b>的<b class='flag-5'>关系</b>,如何计算<b class='flag-5'>电容</b>器的<b class='flag-5'>阻抗</b>?

    【电源设计小技巧】3.并联阻抗和串联阻抗转换

    3 对此进行了说明。输出阻抗在谐振时达到最高,因此必须首先计算出滤波器谐振频率。下一步,对电感-DCR 组合和电容-ESR 组合进行串-并联转换。最后,简单地组合三个已为
    发表于 12-19 11:39

    请问:LC并联、串联总阻抗频率关系

    我知道:电容容抗Xc=-j(1/2πfc),电感感抗Xl=j(2πfl),当LC并联时,总阻抗Z=XcXl/(Xc+Xl),当LC串联时,总阻抗Z=Xc+Xl,可是我无法得出总
    发表于 10-20 19:18

    晶振、电容和电阻之间关系

    关系,并联降低谐振阻抗,使谐振器易启动;电阻的作用是将电路内部的反向器加一个反馈回路,形成放大器,当晶体并在其中会使反馈回路的交流等效按照晶体频率谐振,由于晶体的Q值非常高,因此电阻在
    发表于 04-13 11:59

    石英晶体的等效模型是什么?石英晶体阻抗频率之间有什么关系

    频率的点fp.在fp,Ls和电容Cp之间的相互作用形成了一个并联调谐的LC谐振电路,这里石英晶体上的阻抗最大。  从讨论来看,石英晶体是
    发表于 02-20 14:34

    损耗与频率之间关系

    损耗与频率之间关系
    发表于 10-22 14:20 7478次阅读
    损耗与<b class='flag-5'>频率</b><b class='flag-5'>之间</b>的<b class='flag-5'>关系</b>

    电解电容并联的效果

    电容并联时,相当于电极的面积加大,电容量也就加大了。并联时的总容量为各电容量之和。 并联
    发表于 10-28 10:24 3.3w次阅读
    电解<b class='flag-5'>电容</b><b class='flag-5'>并联</b>的效果

    分立器件等效模型 电阻阻抗绝对值与频率关系

    下图描绘了电阻的阻抗绝对值与频率关系,正像看到的那样,并超过一定值 时,寄生电容的影响成为主要的,它引起电阻阻抗的下降。当
    发表于 04-02 17:59 8466次阅读
    分立器件等效模型 电阻<b class='flag-5'>阻抗</b>绝对值与<b class='flag-5'>频率</b>的<b class='flag-5'>关系</b>

    串联谐振和并联谐振之间的区别

    串联共振是在串联连接电阻、电感、电容和外部交流电源的振荡电路中,当应用电源的频率等于电路的固有频率时,电路产生共振。 并联谐振是在在电感、电容
    的头像 发表于 08-20 16:07 4.1w次阅读

    电容阻抗频率特性是什么?什么是电容器的ESR,ESL?

    电容器 的阻抗电容的容量和频率而变化。 对于理想的电容器,容量越大阻抗越低,
    的头像 发表于 04-24 18:24 5376次阅读
    <b class='flag-5'>电容</b>器<b class='flag-5'>阻抗</b>的<b class='flag-5'>频率</b>特性是什么?什么是<b class='flag-5'>电容</b>器的ESR,ESL?

    天线阻抗频率关系解析

    我们首先要清楚的是:天线阻抗频率的函数。天线上电流和电荷的分布是和频率有直接的关系
    的头像 发表于 06-08 14:33 4268次阅读
    天线<b class='flag-5'>阻抗</b>与<b class='flag-5'>频率</b>的<b class='flag-5'>关系</b>解析

    太阳诱电 | 电容阻抗频率特性是什么?什么是电容器的ESR,ESL?

    电容器 的阻抗电容的容量和频率而变化。 对于理想的电容器,容量越大阻抗越低,
    的头像 发表于 10-20 10:39 756次阅读
    太阳诱电 | <b class='flag-5'>电容</b>器<b class='flag-5'>阻抗</b>的<b class='flag-5'>频率</b>特性是什么?什么是<b class='flag-5'>电容</b>器的ESR,ESL?

    并联电路中总电阻与分电阻的关系 并联电路电流分配规律

    并联电路中,总电阻与分电阻之间有特定的关系。总电阻是指整个并联电路的总阻抗,而分电阻指的是各个分支电阻的
    的头像 发表于 01-11 15:00 7236次阅读
    <b class='flag-5'>并联</b>电路中总电阻与分电阻的<b class='flag-5'>关系</b> <b class='flag-5'>并联</b>电路电流分配规律

    电容电感并联阻抗的计算方法

    引言 在电子电路中,电容和电感是两种常见的元件,它们在电路中起着重要的作用。电容可以存储电荷,电感可以存储磁能。当电容和电感并联时,它们的阻抗
    的头像 发表于 07-17 14:41 5007次阅读

    电容电感的阻抗频率关系

    本题主要考察电容和电感在交流电路中的阻抗频率关系。 首先,我们来看电容。在交流电路中,电容
    的头像 发表于 08-25 09:28 2274次阅读