
电容——频率阻抗特征曲线(详细计算过程)
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上篇文章介绍了电感的频率特征曲线,与电感一样,电容也不是理想的;
这篇文章继续介绍一下电容的频率特征曲线;
先来看下电容的高频等效模型:
电容其实就是两个金属导体之间夹有绝缘体,但是绝缘体不是完全绝缘的,一定会有寄生电感和寄生电阻,所以电容的等效模型为电阻、电感、电容串联构成的;
然后我们来计算电容的阻抗:
然后代入频率和阻抗的公式就可以绘制出频率特征曲线,如下图是村田一颗33nF的电容的频率特征曲线:
可以看出,阻抗最低点对应的频率为这颗电容的谐振频率;
在谐振频率点上,容抗和感抗相互抵消,电容呈现纯阻性;
当频率小于谐振频率时,容抗大于感抗,呈容性;
当频率大于谐振频率时,感抗大于容抗,呈感性;
接下来,我们在计算一下电容的谐振频率:
可以看出,电容谐振频率与容值成反比:
容值越大,对应谐振频率越小;
容值越小,对应谐振频率越大;
所以我们在对电容选型时,除了要关注电容值,额定电压值等,还需要看频率特征曲线,尤其是在高频工作条件下选型时候,要注意尽量让信号工作频率落在谐振频率附近,此时阻抗最小。
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