压电陶瓷片电容的计算公式怎么计算
压电陶瓷片的电容计算与瓷介电容器的容量计算是一样的,
采用平板电容器的计算公式,(注意单位)
C=ε×S/d
C—电容量(F)
ε—介质的介电系数(F/m)
S—电极面积(m2)
d—介质厚度(m)。
压电陶瓷的介质有钛酸钡、锆钛酸铅、铌镁酸铅等也可以制造瓷介电容器
去耦陶瓷电容的容值计算使用表达式:
C·⊿U=I·⊿t
由此可计算出一个IC所要求的去耦电容的电容量C。⊿U是实际电源总线电压所允许的降低,单位为V。
I是以A(安培)为单位的最大要求电流;
⊿t是这个要求所维持的时间。
瓷片电容104是0.1uF。
计算方法如下:
104电容,前面的两位数字,表示有效值,后面的4表示10的幂,
那么104电容值为10x10^4pF=10^5pF=10^(-7)F=0.1uF
扩展资料:
分类
瓷片电容分高频瓷介和低频瓷介两种。具有小的正电容温度系数的电容器,用于高稳定振荡回路中,作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。这种电容器不宜使用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿。
按瓷介电容电介质又分:
1、类电介质(NP0,C0G);
2、类电介质(X7R,2X1);
3、类电介质(Y5V,2F4)瓷介电容器EIA RS-198。
参考资料来源:百度百科-瓷片电容
表示方法:
瓷片电容: 多数在1μF以下,
①直接用数字表示。如: 10、22、0.047、0.1 等等, 这里要注意的是单位。凡用整数表示的, 单位默认pF; 凡用小数表示的,单位默认μF。如以上例子中, 分别是10P、22P、0.047μF、220μF 等。
②现在国际上流行另一种类似色环电阻的表示方法( 单位默认pF) :
前两个数字表示有效读数,第三个数字表示后面追加的“0”的个数。
如: “ 473”(即47加三个0)=47000pF=0.047μF ,
“ 103”即(10+000)pF=10000PF=0.01μF等等, 这种表示法已经相当普遍。
去耦陶瓷电容的去耦时间、稳压电源以及去耦电容是构成电源系统的两个重要部分
对于现在芯片的速度越来越快,尤其对于高速处理芯片,负载芯片的电流需求变化也是非常快
例如处理芯片内部有2000个晶体管同时发生状态翻转,转换时间是1ns,总电流需求为600mA
这就意味着电源系统须再1ns时间内补足600mA瞬态电流
但是,对于目前的稳压源系统来说,在这么短的时间内并不能反应过来,相对于快速变化的电流,稳压源明显滞后了
这样的后果是负载还在等待电流,稳压源却无法及时提供电流,总功率一定下来,电流增大了,于是电压就会被拉下来,造成了轨道塌陷,因此噪声就产生了
那么这个问题的解决方法是并联不同容值的去耦陶瓷电容
因为,稳压源需要10us才能反应过来,所以在0-10us的时间里也不能干等着,需要用恰当的陶瓷电容来补充
比如按照50mohm的目标阻抗,可以计算出电容:C=1/(2*PI*f*Z)=31.831uf,而电容的高频率同时可以计算出来,假设ESL为5nH,所以有f=Z/(2*PI*ESL)=1.6MHz
也就是说加入31.831uf的陶瓷电容,可以提供100KHz到1.6MHz频段的去耦
另外,1/1.6MHz=0.625us,这样一来,0.625us到10us这段时间电容能够提供所需要的电流
10us之后,稳压源能够提高需要的稳定电流
另外,一个大的陶瓷电容并不能满足要求,通常还会放一些小电容,例如15个0.22uf的电容,可以提供高至100MHz的去耦,这些小电容的快反应时间是1/100MHz=1ns,因此,这些电流能够保证1us之后的电流需求
考虑到反应时间可能还不太够,一般需要将退耦频率提高到500MHz,也就是反应时间快到200ps