高頻電容的作用

01 高頻電容的作用

在射頻領(lǐng)域，貼片式電容的作用非常豐富，可以進(jìn)行濾波器調(diào)諧、阻抗匹配、晶體管有源器件的偏置電路等等，了解電容的高頻特性顯得非常重要。

02平行板電容器

當(dāng)平行板的尺寸大于其間隔時(shí)，常規(guī)電路分析理論對(duì)平行板電容器的電容定義如下：

其中A代表平板的面積，d代表平板的間隔，ε代表真空電容率，ε=1/4πk。

理想情況下，平板間沒有電流。

03電容器的阻抗表達(dá)式及損耗角正切

在高頻時(shí)，電介質(zhì)變得有損耗了（即有傳導(dǎo)電流存在）。所以電容器的阻抗表示成電導(dǎo)Ge和電納ωC 的并聯(lián)組合：

在上面的表達(dá)式中，直流電流起源于電導(dǎo)Ge=σA/d，其中σ是介質(zhì)的電導(dǎo)率。

目前習(xí)慣引入損耗角正切tanΔ,其中tanΔ=σ/ωε，將其帶入Ge的表達(dá)式中，得到：

Ge=σA/d=（ωεA/d）tanΔ=ωCtanΔ。

04高頻電容的等效模型

考慮到寄生引線電感L，引線歐姆損耗的串聯(lián)電阻Rs，以及介質(zhì)損耗電阻Re，

所以一個(gè)高頻電容的等效電路如下圖所示：

進(jìn)一步電容器的阻抗表達(dá)式可以詳細(xì)表達(dá)如下：

所以電容的阻抗絕對(duì)值和頻率的關(guān)系如下圖所示：

解析：在低頻時(shí)，其電阻器的阻抗是線性下降，表現(xiàn)為容性特質(zhì)；

當(dāng)頻率到達(dá)一定值時(shí)，比如到了GHz時(shí)，出現(xiàn)了一個(gè)諧振點(diǎn)，使整個(gè)電容器的阻抗值達(dá)到了最低，通常來講會(huì)出現(xiàn)多個(gè)諧振點(diǎn)。

當(dāng)頻率超過諧振點(diǎn)頻率之后，由于電感效應(yīng)的增強(qiáng)，使得整個(gè)電阻器的阻抗又繼續(xù)上升。

審核編輯 ：李倩