电容器的自谐振频率

1、以前一直不知道有电容谐振频率这个说法，一个电容怎么也能谐振，后来在ourdev的一个 帖子上看到就查了下资料，还真是自己孤陋了，不能太相信学校里学的那些，有很多自己都 没有接触到，要虚心的学习 在百度知道上看到一个答案是这么说的：电容的容值和自谐振频率是材料与构造所决定的！因电容的等电路是C,L,R,组 成!故就有了自谐振频率值！自谐振频率与电容的容值成反比！因自谐振频率区 的容抗是最大的!故做为滤波的电容应避开自谐振频率段！又因容值与频率成反 比,而容抗与容值成正比!故要滤除的杂波和谐波时应取小容值！以下的内容在一个文档单板电磁兼容(EMC)的设计里找到的，非原创：原文(英语)来自Frees

2、cale Semiconductor, Inc.的应用文档，作者， T.C. Lun， Applications Engineering， MicrocontrollerDivision， Hong Kong.译者：xddjd， mail： HYPERLINK mailto: 在谐振频率之前，电容还保持着电容的特性，而大于谐振频率时，由于引线长度和导线电感 的影响，电容的作用将变成电感的作用.Self-reonanl frequencyimpedance(Ohms)impedance(Ohms)Frequency i MHz)图3:阻抗特行和不同的介质材料表1列举了两种类型陶瓷电容的谐振频率,

3、一种是标准的0.25 inch的插件电容,3.75n H的 内部电感系数，另外一种是贴片电容，内部感应系数是1n H,我们可以从表中看到贴片电容的谐振频率是插 件电容的两倍左右.Capacitor ValueThrough-hole (0.25 leads)Surface mount (0805)1.0 pF2.5 MHz5 MHz0.1 iF8 MHz16 MHz0.01 pF25 MHz50 MHz1000 pF80 MHz160 MHz100 pF250 MHz500 MHzW pF800 MHz1.6 GHz基于自谐振频率电容器种类的选择算法时间：2012-05-22 15：44：。6

4、来源：单片机与嵌入式系统作者：唐伟峰，蓝天鸿具体地，Flat Response算法与Decade Methods算法中容值的选择分为3个步骤：找出VRM不能再维持低阻抗时的频率点FLF_CROSS。确定需要设计的目标阻抗和截止频率FHF_CUT_OFF。估算所需容值的种类膈,=gJD_UP( 1口( 项口 仲”心g)心X)(5)显然，该方法中所选容值的种类数是由需要设计频段的数量级决定，频段的每个数量级中分布的电容器种类是固定的。设计出的去耦网络与其他方法相比，具有以下优点：元件数量较少。较高的ESR，将并联谐振峰值降低。较快的瞬态响应。2自谐振频率电容器种类选择算法根据PDN的基本理论，降低

5、并联谐振峰值有两种方法:使第3个电容器的自谐振频率与并联谐振频率相一致。使第3个电容器的自谐振频率位于其他两个电容器自谐振频率中间。确定选哪算法取决于电容器的ESL、ESR，以及容值之间的差距。由于可用电容器的最大种 类上限数目不确定，因此可能会出现仅允许用3种电容器甚至更少种类的情况。这里假设最 大种类同设置的截止频率无直接关系，重点介绍应用4种及以上电容器时的容值选取算法。 对一种、两种以及3种电容器的情况进行了简单讨论。通过对Flat Response算法与Decade Methods算法的具体分析，可以发现这两种算法有几 点不足：算法的选择在很大程度上受所提供电容器容值种类的限制。如果

6、给定了足够多的容值， 而且涵盖了整个设计频率范围，那么可以尝试选用任何一种方法；但如果给定的容值种类偏 少或分布不均匀，可能就不能满足每个数量级分布3种，或一种容值的要求。两种算法都有一个前提条件，所有电容器的ESL以及安装电感相等。这使得这些算法对 电容器容值的选择方法在实际设计中并不适用。在实际应用中，可能会出现同时使用相同容值，不同封装的多种电容器的情况，上的两 种算法只能将它们当作一种容值的电容器来使用，无法同时发挥这几种电容器的作用。 为更灵活、充分地的发挥所提供电容器的功能，文中将这些算法进行了优化。首先，根据实际提供的电容器，对设计中可用到的种类最大值进行估计，然后利用这个最大

7、种类来灵活地确定应该选择的容值组合。Flat Response算法与Decade Methods算法都遵循一个原则：相邻两个容值的比例关系确 定，而且在频域对数坐标中，它们的自谐振频率等间隔分布。式(5)则表明所选电容器的容 值种类必须足够多，以保证这些电容器的自谐振频率可以涵盖整个需要设计的频率范围。 在此基础上，对电容器的选择不再单纯以容值为标准，而是在对数坐标中，将需要设计的频 率范围平均分解为多个小频段，然后在每个小频段中选择一个电容器来负责提供低阻抗。其 中，小频段的个数取决于可用的最大电容器种类。具体地，电容器类型的选择分为5个步骤：确定VRM不再能提供低阻抗时的频率点，作为设计频段的起点FLF。代码实现为：林,* WgDJJP(m(_源。苗)/1成)(5)确定设计频段的最高频率点，即截止频率FHF。将设计频段在对数坐标下平均划分为N段，N依赖于电容器最大种类数。代码实现为：icnf = loglO Ftarget. /Evrm). Z3对数坐标下设计频段的总长度fvrm = logiO ( Fvrrii) . /