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射頻電路如何選擇合適的電容器
本文幫助您選擇合適的電容和電感用于匹配網(wǎng)絡，DC 模塊，晶體和電源去耦等應用。
除了預期的電容外，所有電容器還包含寄生電阻、寄生電容和寄生電感。下文顯示了典型電容器的理論模型。
電容器模型
C 是電容器設計的電容。由于電容 （Cp） 引起的電抗 （Xc） 和寄生電容 （Cp） 引起的電抗 （XCp） 分別為
從等式中可以看出，電容的電抗隨著頻率的增加而降低。Cp 是通常非常低的寄生電容。因此，該元件的電抗在低頻下非常高。由于該元件與主電容并聯(lián)，因此在低頻下，Cp 沒有影響。通過電容器的電流變化引起電容器周圍的磁場變化，其中一部分由導體感應，引入 EMF，反抗電流的變化導致寄生電感。這個寄生電感的電抗是
寄生電感的電抗隨頻率增加。通常 L 在電容器中是非常小的值; 所以，在低頻率下，XL可以忽略不計。R 是電容器的有效串聯(lián)電阻。它通常是一個非常低的價值。
電容的有效阻抗是
在低頻時，XCp非常高，有效阻抗為
在低頻時，電路主要是電容式的。Xeff 與 XC 幾乎相同。但隨著頻率的增加，XC 持續(xù)下降，XL 持續(xù)增加。然后，在某個頻率下，XL 等于 XC，電容的阻抗等于 R.該頻率是電容器的串聯(lián)諧振頻率 （SRF）。
當選擇電容器進行阻抗匹配時，請確保 SRF 遠高于工作頻率。這確保了電容器的電抗因為公布的電容值而占優(yōu)，并且有效電抗不會被寄生電感降低。
在選擇去耦電容器時，較好選擇具有接近噪聲頻率的 SRF 去耦的值。這確保了噪聲尋求一個低阻抗接地路徑。
在更高的頻率下，電抗 XCp 變得等于另一個電抗臂的電抗 （現(xiàn)在大部分等于 XL）。在這個頻率下，電容器表現(xiàn)得像開路。
該頻率是并聯(lián)諧振頻率。避免在并聯(lián)諧振頻率下使用電容器。
電容器的品質(zhì)因數(shù)
電容器 （C） 的品質(zhì)因數(shù) （Q） 是在給定頻率 （f） 下電容器的電抗與其電阻 （R） 的比值。
高 Q 電容器具有較少的不需要的電阻。確保在 RF 電路的工作頻率下使用高 Q 值電容; 否則，射頻能量會作為熱能浪費在電容器的電阻中。
電容器推薦
? 對于匹配網(wǎng)絡的組件，只能使用 C0G / NP0 電容器。這可確保匹配網(wǎng)絡在整個溫度范圍內(nèi)不發(fā)生變化。
? 對于晶體負載，只能使用 C0G / NP0 電容。這確保了時鐘定時和 RF 頻率在整個溫度范圍內(nèi)不會改變。
? 對于匹配網(wǎng)絡，選擇在遠低于 SRF 時工作正常的電容器。
? 射頻電路只能使用高 Q 電容。
? 對于去耦電容，可能不需要 C0G 電容的精度。通常使用 X5R 或 X7R 電容器 （取決于溫度范圍）。使用低 ESR 電容器進行有效的去耦。
? 對于去耦電容，選擇在噪聲頻率下具有 SRF 的元件值。
? 建議使用較小的元件 （0402 或 0201），因為它們的寄生電抗較小。
? 將直流模塊添加到已匹配的射頻走線時，較好使用 SRF 接近工作頻率且 ESR 較低的電容，因為 SRF 的電容有效電抗變?yōu)榱?。所以它不會改變阻抗匹配?/span>
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