Pagtatasa ng impedance ng kapasitor at mga katangian ng dalas ng ESR

1. Panimula
Ang mga dalas na katangian ng impedance ng isang kapasitor (| z |) at katumbas na paglaban ng serye (ESR) ay kritikal para sa pagsusuri ng pagganap nito sa disenyo ng circuit, lalo na sa pagsugpo sa ingay at pag -stabilize ng boltahe. Ang artikulong ito ay sistematikong nagpapaliwanag ng mga katangiang ito sa pamamagitan ng paghahambing ng mga perpekto at totoong mga kapasidad, na suportado ng mga formula at mga graph.

2. Pag -uugali ng Capacitor
Ang impedance ng isang perpektong kapasitor ay puro kapasidad:

kung saan ang ω ay angular frequency at cis capacitance. Tulad ng ipinapakita sa Figure 1, ∣z∣decreases inversely na may dalas (Larawan 2), at ang ESR ay zero (walang pagkalugi).

3. Tunay na pag -uugali ng capacitor
Ang mga tunay na capacitor ay nagpapakita ng mga epekto ng parasitiko (Larawan 3):

ESR: Sanhi ng pagkawala ng dielectric at paglaban ng elektrod.
ESL: Parasitiko inductance mula sa mga electrodes o nangunguna.
Ang kanilang dalas na tugon ay sumusunod sa isang v-curve (Larawan 4):

Mababang saklaw ng dalas (rehiyon ng capacitive) : ∣z∣ = 1/ωc, ESR na pinangungunahan ng pagkawala ng dielectric.
Resonance Point : ∣z∣reaches minimum (∣z∣ = eSR), tinukoy ang dalas ng residente sa sarili.
High-Frequency Range (Inductive Region) : ∣z∣ = ωl, na apektado ng epekto ng balat.

4. Paghahambing ng mga uri ng kapasitor
Para sa 10μF capacitor (Larawan 5):

Aluminyo electrolytic: Mataas na ESR sa mataas na frequency (dahil sa resistivity ng electrolyte).
Multilayer ceramic: Napakahusay na pagganap ng mataas na dalas na may mababang ESR.
Mga capacitor ng pelikula: Mababang ESL, mainam para sa mga application na may mataas na dalas.

5. Konklusyon
Sa mga high-frequency circuit, dapat na maingat na isaalang-alang ang ESR at ESL. Ang mga taga-disenyo ay dapat pumili ng mga capacitor batay sa mga kinakailangan sa dalas, tulad ng multilayer ceramics para sa decoupling at aluminyo electrolytics para sa mababang-dalas na pag-filter.