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PCBブログ
高速PCBボード設計用コンデンサの応用紹介
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高速PCBボード設計用コンデンサの応用紹介

2022-03-03
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Author:pcb

PCBの中国名は プリント回路基板 電子印刷で作るから, これは「プリント」回路基板と呼ばれる. 私の国 PCBボード 開発作業は1956年に始まった, 1963年から1978年まで, 徐々に拡大した PCBボード 工業. 改革と開放の20年以上, 海外先進技術・機器紹介, 片面, 両面多層板は急速な発展を遂げた, と国内 PCBボード 産業は徐々に小さくなってきた. 2002年, 三番目に大きくなった PCBボード プロデューサー. 2003年, の出力値とインポート・エクスポート量 PCBボード 60億ドルを超える, 二番目に大きい PCBボード 世界のプロデューサー. 私の国 PCBボード 業界はここ数年で約20 %の急速な成長を維持してきた, そして、2010年ごろ日本を凌ぐことになっています, アクティブな国になる PCBボード 出力値と技術開発. Capacitance (or capacitance) is a physical quantity that characterizes the ability of a capacitor to hold charge. コンデンサの2つの陽極間の電位差を1ボルトに増やすために必要な電気量は、コンデンサの静電容量と呼ばれている. 物理学に関して, a capacitor is a static charge storage medium (like a bucket, あなたはそれに充電を充電することができます, 放電ループがない場合, 誘電体漏れ及び自己放電効果を除去することはより明白である / 電解コンデンサ, 電荷があるかもしれません, which is its characteristic), 用途が広い, そして、それはエレクトロニクスと電気の分野で不可欠な電子部品です. 主に電源フィルタリングで使用される, シグナルフィルタリング, 信号結合, 共鳴, 直流阻止回路.

プリント回路基板

1. The classification of capacitors
Capacitors are classified by application in circuit design, and capacitors can be divided into four categories:
1) AC coupling capacitor. 主にGHz信号の交流結合に使用.
2) Decoupling capacitors. 主に高速回路基板の電源またはグラウンドからのノイズを防ぐために使用される.
3) Capacitors used in active or passive RC filtering or frequency selection networks.
4) Capacitors used in analog integrators and sample-and-hold circuits.

本稿では、第2のタイプのデカップリングコンデンサを主に論じる. コンデンサは、製造の材料およびプロセスから分類される, mainly in the following different forms:
1.1 NPO Ceramic Capacitors
1.2 Polystyrene Ceramic Capacitors
1.3 Polypropylene capacitors
1.4 PTFE capacitors
1.5 MOS capacitors
1.6 Polycarbonate Capacitors
1.7 Mylar capacitors
1.8 Monolithic Ceramic Capacitors
1.9 Mica capacitors
1.10 Aluminum Electrolytic Capacitors
1.11 Tantalum Electrolytic Capacitors

2. The specific model and distribution パラメータs of capacitance
In order to apply capacitors correctly and reasonably, キャパシタの具体的なモデルとモデル内の各分布パラメータの特定の意味と機能を理解することは当然である. 他のコンポーネント同様, 実際のコンデンサは、理想的なコンデンサとは異なります. “リアル”キャパシタは、その実装によるインダクタンス及び抵抗の追加特性を有する, 材料, etc., また、追加の"寄生"を使用する必要があります. 抵抗および誘導要素の形での“コンポーネント”または“非理想”特性によって特徴付けられる, 非線形誘電体メモリ特性. 上の図から、コンデンサは実際に6つの部品からなるはずです. それ自身のコンデンサCに加えて, there are the following components:
2.1等価直列抵抗ESR - RR:コンデンサの等価直列抵抗は、コンデンサのpin抵抗と直列のコンデンサの2つのプレートの等価抵抗で構成される. RESR causes the capacitor to dissipate energy (and thus losses) when there is a large AC current flowing through the capacitor. これは、高リップル電流を運ぶRF回路および電源デカップリングコンデンサに重大な結果をもたらすことができる. しかし, それは、精度高いインピーダンスに大きな影響を与えません, 小信号アナログ回路. RESRのコンデンサはマイカコンデンサとフィルムコンデンサ.
2.等価直列インダクタンス, コンデンサの等価直列インダクタンスはコンデンサのピンインダクタンスとコンデンサの2つのプレートの等価インダクタンスで構成される. resrsのような, leslsはRFまたは高周波数の動作に重大な問題がある, 正確な回路自体がDCまたは低周波数でうまく動作するが. この理由は、精密アナログ回路で使用されるトランジスタは、数百メガヘルツまたはギガヘルツまで延びる遷移周波数で利得を有することである, そして、非常に低いインダクタンス値.
2.3等価並列抵抗EPR RL:これは、通常、コンデンサの漏れ抵抗, RLはAC結合応用における重要な因子である, アナログインテグレータやサンプルやホールドなどのストレージアプリケーション, コンデンサが高インピーダンス回路で使用されるとき. parameter, 理想的なコンデンサの電荷は、外部電流だけで変化しなければならない. しかし, 実際のコンデンサのRLは、RC時定数によって決定されたレートでゆっくりとリークを起こす.
2.4つのパラメータRDaおよびCdaは、キャパシタンスの分布パラメータでもある, しかし、影響は実際のアプリケーションでは比較的小さい, それで、それはここで紹介されません. したがって, 静電容量の3つの重要な分布パラメータがある, 電総研, とEPR. 最も重要なものはESRとESL. 事実上, 静電容量モデルの解析, RLCは一般的には、モデルを簡素化するために使用されます.
2.5今すぐ, 詳細モデルの導入に基づいて, 我々は、我々のデザインでしばしば使われる2種類のコンデンサについて話します.
2.6 Electrolytic capacitors (such as tantalum capacitors and aluminum electrolytic capacitors) have a large capacity. それらの低い隔離抵抗のため, 等価並列抵抗EPRは非常に小さい, so the leakage current is very large (typical value is 5~20nA/μF), だから、ストレージとカップリングに適していません. 電解コンデンサは、電源の安定化のために電源のバイパスコンデンサに適している.
2.7個のモノリシックセラミックコンデンサは高周波回路における減結合コンデンサに適している, 等価直列インダクタンスは非常に低いので, それで, 等価直列インダクタンスのESLは小さい, そして、それらは広いデカップリング周波数帯域を有する. これは彼の構造的な構成と大いに関係がある. 積層セラミックコンデンサは、多層層間金属膜およびセラミック膜から成る, そして、これらの多層膜は、直列に巻かれるのではなく、バスバーと平行に配置される. of.
2.8今週, コンデンサの詳細な等価モデルについて話した. 私は、誰もが今、コンデンサの深い理解を持っているはずです. 来週話し続けます. 我々は、実際に使用されるキャパシタの簡略化された等価モデルを実際に解析する., インピーダンス曲線の起源と意義.

3. Simplified model of capacitance and impedance curve
For the convenience of analysis, 直列等価抵抗ESRからなるRLCモデル, 直列等価インダクタンスESLとキャパシタンスは、実際の解析でしばしば使用される. RLC (Radio Link Control) is a radio link control layer protocol in wireless communication systems such as GPRS/WCDMA/TD - SCDMA/LTE. WCDMAシステムにおいて, RLC層は、MAC層の上に位置し、L 2の一部である, ユーザと制御データのためのセグメンテーションおよび再送サービスの提供. 各RLCエンティティはRRC, and there are three modes according to the service type: Transparent Mode (TM), Unacknowledged Mode (UM), Acknowledged Mode (AM). 制御面内, the service provided by the RLC to the upper layer is the radio signaling bearer (SRB); in the user plane, PDCPとBMCプロトコルがサービスによって使われないとき, the RLC provides the radio bearer (RB) to the upper layer; otherwise, RBサービスはPDCPまたはBMCベアラーによって提供されます. キャパシタの選択基準は以下の通りである。. 最も低いESRコンデンサ. 2. コンデンサの共振周波数の値は PCBボード.