旁路电容器电感,第三部分
- 8/24/2010
- Categorized in: QuietPower电源设计专题--Istvan Novak, 视频报道

本文的英文原文链接
http://www.pcbdesign007.com/pages/zone.cgi?a=70390&artpg=2&topic=0
我以前的专栏,旁路电容电感,第二部分,显示了由一个多层陶瓷电容连接到一块印制电路板上形成的电流循环。现在开始,当遇我们到旁路电容电感时,我们将使用相同的数字来解释不同定义的可能性。
在这个专栏中,我们将看看环电感,也称为电感式。
该电容器是安装在PCB表面焊盘上的。为了简单起见,只显示了连接电容的电路板上的这两个层。

图1,左边:一个安装旁路电容的横截面。右边:线圈电感的贡献者。红线代表了当前线圈。
最容易理解的是当我们考虑沿着整个线圈的电感的定义。这就是所谓的(毫不奇怪)线圈电感。有时它也被称为电感式,因为它为安装在一个用户结构上的设备提供了全部的电感。线圈电感是很重要的,例如,当我们需要为串联谐振频率(SRF),或为两个不同值电容或电容连接电感和电源/接地静态电容提供一个合理精确的估计值。
不幸的是,电感式不是电容的独特属性,它还强烈地依赖于用户形状(逃跑轨迹、焊点、通过图案)。
图2是一个带有10密尔电介质厚度和两种不同电感式值,安装在一个在5"x5" FR-4平面上的1uF 10 mOhm旁路电容反共振的模拟说明:1 nH的(蓝色轨迹)和3nH(绿色轨迹)。黑色表示平面没有电容时的阻抗。高频和低频电感式的差异很小。低频电感是由1uF电容的电容性电抗控制的。在非常高的频率下,阻抗取决于该平面的模态共振。

图2,在电源平面的电容和具有1nH或3nH电感式的旁路电容之间的反共振。
在这种情况下,电感式和超过二年以上的频率和电容转变更高的电感式有关,把所有三个共振频率转换到较低的数值。当我们沿着频率轴把不同值的电容的SRF排成一条线的时候,电容的SRF对于多极阻抗近似是一个非常重要的参数。电容平面反共振是非常重要的,(因为图2也同样说明了这一点),更高的电感式导致更高的饿Q和更高的阻抗峰值。因此,从设计的观点来看,了解这部分的电感式是非常重要的,也是非常有用的。
直接测量电感式不容易。但是,我们可以很容易地间接通过两个离散的频率测量到电感式,反过来从SRF或从静态平面电容和电容平面反共振来计算。我们可以不需要任何连接平面的元件来测量静态平面电容;在图2的师范电路中,将近2.4nF。然后,我们可以安装电容,并且测量反电阻的频率。然后图上蓝色轨有一个峰值为100 兆赫的反共振。从这个峰值频率和2.4nF静态平面电容计算出线圈电感非常接近于1nH。

在接下来的专栏中,我们会研究其它可能的旁路电容电感的定义。
Istvan Novak是甲骨文的杰出的工程师,从事于中档服务器的信号和电源完整性设计和新技术开发。您可以发送邮件到istvan.novak@att.net和他取得联系。
