手机中的电阻电抗电容

1、手机中的电阻电抗电容手机中的电阻电抗电容阻抗容的尺寸n由于手机主板面积小，布线复杂，另考虑到高频应用场合，因此使用的阻/抗/容器件均为表贴形式，并使用0402小型封装（目前业界也已在使用更小的0201封装）。本讲座主要介绍手机板应用中的一些阻抗容知识。 0402(1005)型号L(mm)W(mm)T(mm)MCR011.00.05(0.04inch)0.50.05(0.02inch)0.350.050603(1608)型号L(mm)W(mm)T(mm)MCR011.60.1(0.06inch)0.80.1(0.03inch)0.450.1阻抗容的元件值的标示n电阻电感一般直接标示.n电容的标示

2、方法如下：CM05COG330J50ACM05COG3R0J50A主要内容n贴片电阻n贴片电感和磁珠n贴片电容电阻的作用n滤波电阻的作用n分压电阻的其他作用n压敏电阻。n功率电阻，阻值很小，用于电流的测量nNPC热敏电阻，负温度系数电阻，阻值随温度上升下降，用来进行温度检测，对电路进行补偿 型号大小额定功率 最高使用电压阻值误差使用温度（）MCR0104021/16W(0.063W)50VJ（5）F（1）-55+125引用罗姆公司电阻数据D系列的误差为0.5% 一般J系列电阻已满足使用要求，F系列电阻用于稍严格要求场合（如设定偏置电流的电阻） 标称阻值n选用阻值时应从E24及E96系列中选取。

3、E96系列阻值的精度为1%，E24系列阻值精度为5%。其它精度及E24和E96的阻值以外的电阻值为非标，不推荐使用n0欧姆电阻用于短接或调试时的预留焊盘，在电路构成上不起任何作用。 标称值选取的由来结果保留的有效数字（2和1%精度为3位，5%和10% 精度为2位）5% Standard Values101112131516182022242730333639434751566268758291以表中数为基数，可乘以10的倍数1% Standard Values10.010.210.510.711.011.311.511.812.112.412.713.013.313.714.014.314.7

4、15.015.415.816.216.516.917.417.818.218.719.119.620.020.521.021.522.122.623.223.724.324.925.526.126.727.428.028.729.430.130.931.632.433.234.034.835.736.537.438.339.240.241.242.243.244.245.346.447.548.749.951.152.353.654.956.257.659.060.461.963.464.966.568.169.871.573.275.076.878.780.682.584.586.688.7

5、90.993.195.397.6以表中数为基数，可乘以10的倍数其它电阻n排阻，一般是四封装的贴片电阻n贴片电感和磁珠电感的等效电路 self-resonant frequency L | C 22)(LRZQ值 = wL / R 电感的作用nRF/IF impedance matching（P510手机）电感的作用n高频扼流（手机电视）电感的作用nRF oscillation circuit（CDMA手机）贴片电感的种类n叠层电感（Multilayer Inductor)n薄膜电感（Film Inductor）n绕线电感（Coil Inductor）From Murata额定电流n线绕电感：

6、产品通过的电流使电感量下降10%的电流值 n叠层片式电感、厚膜片式电感、磁珠 ：产品通过的电流是元件表面温度上升20的电流值 叠层电感（Multilayer Inductor）n叠层片式电感器是用铁氧体浆料和导体浆料交替印刷、叠层、烧结，形成闭合磁路；它采用先进的厚膜多层印刷技术和叠层生产工艺，实现了超小型表面贴装。叠层片式电感器可分为高频型、高Q值型、高损耗型、低噪声型等几种 From Murata叠层电感的特性n电感量: 1.0-100nHnQ值: 8 50 typical (at 1000MHz)nTemperature coefficient of inductance: +250pp

7、m/Cn温度范围: 55C to +125C应用场合nRF/IF impedance matchingnRF choke（高频扼流）From TokoFrom Toko薄膜电感(Film Inductor) nphotolithographically etched single-layer, ceramic chip inductor specifically designed for critical inductance tolerance requirements 薄膜电感的特性n用于高精度场合0.1 nH and 0.2 nH inductance tolerancesn Induc

8、tance range: 1.0-10.0nHnQ: 29 57 typical (at 1000MHz)n Temperature coefficient of inductance: +100ppm/Cn Operating temperature range: -55C to +125CFrom Murata薄膜电感的应用场合Small and thinRF/IF Impedance matchingLow L deviationRF Oscillation circuitGood high-frequency-range characteristicsRF ChokeCircuits

9、requiring tight inductance tolerance (PA, LNA, NCO)From TokoFrom Toko绕线电感(Coil Inductor)n将细的导线绕在软磁铁氧体磁芯上制成，外层一般用树脂封固。其工艺继承性强，但体积小型化有限，目前可做到0603封装，个别厂家已做到0402封装，但感值较低 绕线电感的特性nInductance tolerance: 2%, 5%, 10%nHigh Qn High self-resonant frequencyn Operating temperature: 40C to +125C绕线电感From Murata绕线电感

10、的应用nIF Impedance matchingnRF Oscillation circuitnIF ChokeCircuits where large currents flow n(IPA, LNA)Circuits where high Q characteristics (DCC, LNA)High Q值，即低损耗值From TokoFrom Toko举例:根据场合使用合适电感n叠层电感：用于一般场合n薄膜电感：对精度有一定的要求，感值较小n绕线电感：对电流、对Q值（即损耗）、对大感值精度有一定的要求From Murata在SAW滤波器的前后级匹配电路中n使用Q值大于100的电感，插

11、损为5；nQ值30，插损为7左右nQ值10，插损为12左右使用不同的匹配电感将严重影响系统的灵敏度值！在SAW滤波器的匹配电路中，推荐使用高Q值绕线电感。磁珠（Ferrite Bead)n磁珠产品通常串接到EMI传导线路中，根据磁珠阻抗值的频率特性，可以完成对不同频率信号的选择甄别功能。由于磁珠电阻分量能够消耗能量，通过吸收及反射等作用，达到抑止噪声的效果 电感和磁珠的选择n电感的选用一般是选择电感量的大小，电感的工作频率要低于电感的截止频率；在正常工作频率波动范围內。n磁珠是选择阻抗的大小，磁珠的工作电流（不应该超过其额定工作电流）；干扰信号的频率分布；信号衰减要求；按磁珠的频率曲线图选择磁

12、珠 磁珠的等效电路From Murata磁珠与电感的不同n在高频，磁珠表现为电阻，而不像电感；n物理意义：Q值较小，大部分能量不是存储在电感中，而是被转换成热能消耗掉；n同时分布电容比电感小不同磁珠在应用中的表现From Murata对一个10MHz信号应用两种磁珠磁珠应用于电源线滤波n直流阻抗：几十毫欧n电流：几安培贴片电容n陶瓷电容 MLCC( Multilayer Ceramic Capacitor)n薄膜电容（Film Capacitor） n钽电容 (Tantalum Capacitor)等效电路电容的作用n匹配电容的作用n振荡电容的作用n隔直电容的作用n滤波（旁路）电容的作用蓄能(

13、p102c1，实时时钟短时供电)陶瓷电容的特性n以陶瓷为介质，涂敷金属膜经高温烧结而成。n陶瓷电容器具有许多优点：(a).电容器的体积可以做得很小。(b)具有很好稳定性。在高达500600高温条件下能长期工作不老化。(c) 具有优良的绝缘性能。(d)温度系数范围很宽。n陶瓷电容器的缺点是机械强度低，易碎易裂 陶瓷电容的结构From Epcos陶瓷电容的分类n根据不同的介电常数可对陶瓷电容进行分类n1类电容 COG NPOn2类电容 X5R X7R Y5V n3类电容 其介电常数比2类瓷高，可做大容量，小体积的电容。 n常用的为1、2类电容Class 1 capacitors nThe diel

14、ectric (200) primarily consists of a mixture of metal oxides and titanates.n 电感低n 电容量稳定性高.n 损耗低：at frequencies up to the UHF rangen高的绝缘电阻n频率特性好n（典型为COG）电气性能最稳定，不会随温度、电压、时间而改变，适用于对稳定性要求高的高频电路。其特点：损耗低，具有多种温度系数组别（有电容随温度呈直线），适用于谐振回路和温度补偿电路中Class 2 capacitors n介电常数 （200 to 10000)由 钛酸盐和锆酸盐组成.n Non-linear

15、dependence of capacitance on temperature and voltagen Somewhat higher losses and lower insulation resistance than class 1 capacitorsn 容易老化n电容量大、体积小nApplications: coupling, blocking, filtering.n（典型为X7R）电气性能较稳定，随温度、电压、时间变化不显著，适用于隔直、偶合、旁路与对容量稳定性要求不太高的鉴频电路。n另外一种Y5V，具有较高介电常数，常用于生产比容较大，标称容量较大产品，其容量稳定性较X7R

16、差。n二类电容器由于介质特性所致，长时间放置电容量减少，这就是电容器的老化。去老化就是将电容器放在一定温度下保持1小时，即可使电容恢复电容量的过程。容值范围容值系列E3E6E12E2411111.12.21.51.21.21.34.72.21.51.51.63.31.81.824.72.22.22.46.82.72.733.33.33.63.93.94.34.74.75.15.65.66.26.86.87.58.28.29.1电容的选用考虑n额定电压：考虑到降额以及在使用中可能遇到的瞬间变电压的因素，选用电容器时选用足够高额定电压的电容器。额定电压值应大于实际工作电压的20%。n温度特性：在选

17、用电容器时应考虑其工作环境，明确电容器的工作温度范围。电容器在高于额定温度下工作时应降压使用。n频率特性：不同介质材料决定了电容器用在不同的频率下，应根椐材料的频率特性选用薄膜电容（Film Capacitor） n主要用于射频电路的锁相环环路中，用于去除尖峰毛刺n本来COG用于锁相环路是很合适的，无压电效应，只是容值做不上去 压电效应：电容值随两端电压值变化压电效应比较Film Capacitor的特点nMLCC CAP.(陶瓷电容)在 焊接 过程中,常因热膨胀的因素造成损坏.而在Chip Film 是不会发生的 nCapacitance tolerance : 5%，高稳定的电容值 ，MLC CAP. 陶瓷电容 X7R 为 15%, Z5U、Y5V为 +22, -56% n低谐波，LOW E.S.R.n缺点：受热会变形，不易焊接钽电容（Tantalum Capacitor）n体积小，重量轻，寿命长，电性能稳定等优点。适用于高密度组装。n使用范围：可用于旁路、滤波隔直电路中n固体电解质钽电容器具有极性，故在安装前首先明确正负极。安装在印刷电路板上的钽电容器，如受到过大的机械冲击或热冲击等负荷，将引起电气特性劣化、短路、开路等n钽电容的ESR指标是一个重要的指标。陶瓷电容的ESR很小只有几毫欧,但是容值太小。n