寄生電容,什么是寄生電容
電容,我們?cè)谌粘I睢⒐ぷ髦卸冀?jīng)常用到,但不知道大家對(duì)“寄生電容”是否知道呢?本文收集整理了一些資料,希望本文能對(duì)各位讀者有比較大的參考價(jià)值。
寄生電容一般是指電感,電阻,芯片引腳等在高頻情況下表現(xiàn)出來的電容特性。實(shí)際上,一個(gè)電阻等效于一個(gè)電容,一個(gè)電感,和一個(gè)電阻的串連,在低頻情況下表現(xiàn)不是很明顯,而在高頻情況下,等效值會(huì)增大,不能忽略。在計(jì)算中我們要考慮進(jìn)去。ESL就是等效電感,ESR就是等效電阻。不管是電阻,電容,電感,還是二極管,三極管,MOS管,還有IC,在高頻的情況下我們都要考慮到它們的等效電容值,電感值。
寄生的含義就是本來沒有在那個(gè)地方設(shè)計(jì)電容,但由于布線構(gòu)之間總是有互容,互感就好像是寄生在布線之間的一樣,所以叫寄生電容。
電容器與電感器都不是理想器件。一個(gè)電容器會(huì)有一定量的串聯(lián)電感(稱為寄生電感)。寄生電感由電容器中的導(dǎo)體(特別是引線)產(chǎn)生。老式電容器,如20世紀(jì)60年代以前就開始使用的蠟紙介質(zhì)電容器件中,串聯(lián)電感很大。由于電感是與電容串聯(lián)的,所以構(gòu)成了一個(gè)串聯(lián)諧振電路。
在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中,晶振電路中的電容C1和C2典型值通常為30PF左右。對(duì)外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求,但電容的大小會(huì)影響振蕩頻率的高低,振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。晶振的振蕩頻率的范圍通常在1.2MHZ到12MHZ之間。但反過來運(yùn)行速度快對(duì)存儲(chǔ)器的速度要求就搞,對(duì)印制電路板的工藝高球也搞,即要求線間的寄生電容也要小,晶振和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近,,以減少寄生電容。
如何消除寄生電容的影響
消除寄生電容的方法有:
1、增加初始電容值法。采用增加初始電容值的方法可以使寄生電容相對(duì)電容傳感器的電容量減小。由公式C0 =
可知,采用減小極片或極筒間的間距d0 ,如平板式間距可減小為0.2 毫米,圓筒式間距可減小為0.15毫米;或在兩電極之間覆蓋一層玻璃介質(zhì),用以提高相對(duì)介電常數(shù),通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)傳感器的初始電容量C0不僅顯著提高了,同時(shí)也防止了過載時(shí)兩電極之間的短路; 另外,增加工作面積A或工作長(zhǎng)度也可增加初始電容值C0。不過,這種方法要受到加工工藝和裝配工藝、精度、示值范圍、擊穿電壓等的限制, 一般電容的變化值在10-3~103pF之間。
2、采用“驅(qū)動(dòng)電纜”技術(shù),減小寄生電容。如圖1所示:在壓電傳感器和放大器A 之間采用雙層屏蔽電纜,并接入增益為1 的驅(qū)動(dòng)放大器,這種接法可使得內(nèi)屏蔽與芯線等電位,進(jìn)而消除了芯線對(duì)內(nèi)屏蔽的容性漏電,克服了寄生電容的影響,而內(nèi)外層之間的電容Cx 變成了驅(qū)動(dòng)放大器的負(fù)載,電容傳感器由于受幾何尺寸的限制,其容量都是很小的,一般僅幾個(gè)pF到幾十pF。因C太小,故容抗XC=1/ωc很大,為高阻抗元件;所以,驅(qū)動(dòng)放大器可以看成是一個(gè)輸入阻抗很高,且具有容性負(fù)載,放大倍數(shù)為1 的同相放大器。
在線路中所有的引線間都是有電容。和線路中有電感。所以要盡量的減少引線距離。和集中接地。可以減少很多寄生電容;電感!