2.3.1、電容的等效電路

我們知道，電容的材料決定著電容的特性參數(shù)，電容的等效電路如圖2-3所示。C是電容自身的容值，Rp為并聯(lián)的絕緣電阻，Rs是電容的熱損耗，L是電容的引腳的電感。

圖2-3 電容的等效電路

關(guān)于電容，我在這里介紹幾個(gè)平時(shí)大家在選料是可能不會(huì)關(guān)注的參數(shù)。

功率因數(shù)（Power Factor，縮寫(xiě)：PF）--對(duì)于一個(gè)理想的電容器，交變的電流在相位上會(huì)落后與電壓90°，但是在實(shí)際的電容器中，由于Rs與Rp的存在這個(gè)相位ø會(huì)小于90°，因此，PF=cosø，功率因數(shù)是很多因素共同作用的結(jié)果，如溫度，頻率，電介質(zhì)的材料等。

等效串聯(lián)電阻（Effective Senies Resistance，ESR）--這個(gè)電阻是Rs、Rp以及電容的交流阻抗的結(jié)合，定義為

耗散因數(shù)（Dissipation Factor，DF）--耗散因數(shù)是交流阻抗與電容的電抗的比值，即

Q--Q值是射頻電路設(shè)計(jì)中一個(gè)極為重要的參數(shù)，一個(gè)元件的Q值也很重要，電容的Q值定義為。很明顯，Q值越大，電容的質(zhì)量越好。

圖2-4定性的給出了電容在不同頻率下的表現(xiàn)出的電抗特性。圖中的縱軸為插入損耗（Insertion Loss），也就是由于電容的加入引起的損耗。

圖2-4 電容在不同頻率下的電抗特性

顯然，在轉(zhuǎn)折之前，電容表現(xiàn)出的是電容的特性，轉(zhuǎn)折之后，電容表現(xiàn)出來(lái)的卻是電感的特性。一般來(lái)說(shuō)，大容量的電容會(huì)比小容量的電容表現(xiàn)出更多的電感特性。因此，在250MHz的頻率下，一個(gè)0.1uF的旁路電容不一定比100pF的電容效果更好。換句話說(shuō)，容抗的經(jīng)典公式
 

似乎說(shuō)明當(dāng)頻率一定時(shí)，電容的容量越大，容抗越小。但是在微波率下，結(jié)論是相反的。在微波頻率下，一個(gè)0.1uF的電容會(huì)表現(xiàn)出比100pF電容更大的阻抗，這也是我們?cè)谠O(shè)計(jì)電源電路時(shí)為什么要在大容量的電解電容兩端并聯(lián)小容量的電容的原因，這些小容量的電容用于消除高頻的噪聲信號(hào)。

2.3.2、電容的容量與溫度特性

在CIS庫(kù)中選料時(shí)，我們總會(huì)發(fā)現(xiàn)電容有一項(xiàng)參數(shù)為X7R或者X5R，NPO等，我特此搜尋相關(guān)資料，翻譯過(guò)來(lái)，寫(xiě)在這一節(jié)中。

這類參數(shù)描述了電容采用的電介質(zhì)材料類別，溫度特性以及誤差等參數(shù)，不同的值也對(duì)應(yīng)著一定的電容容量的范圍。具體來(lái)說(shuō)，就是：

X7R常用于容量為3300pF~0.33uF的電容，這類電容適用于濾波，耦合等場(chǎng)合，電介質(zhì)常數(shù)比較大，當(dāng)溫度從0°C變化為70°C時(shí)，電容容量的變化為±15%；

Y5P與Y5V常用于容量為150pF~2nF的電容，溫度范圍比較寬，隨著溫度變化，電容容量變化范圍為±10%或者+22%/-82%。

對(duì)于其他的編碼與溫度特性的關(guān)系，大家可以參考表2-1。例如，X5R的意思就是該電容的正常工作溫度為-55°C~+85°C，對(duì)應(yīng)的電容容量變化為±15%。

表2-1 電容的溫度與容量誤差編碼