在電子電路設(shè)計(jì)中,貼片電容是一種極為常見且關(guān)鍵的電子元件。然而,面對眾多不同型號的貼片電容,如 X5R、X7R、Y5V、Z5U、C0G 等,很多人在選用時(shí)會感到困惑。實(shí)際上,這些都是貼片陶瓷電容,它們名字是由一個(gè)叫 EIA 的組織命名的,其的不同之處在于溫度相關(guān)性能變化。
這些貼片陶瓷電容雖同屬一類,但因?qū)娱g使用的電介質(zhì)不同,呈現(xiàn)出不同的溫度特性。它們的容值和誤差(生產(chǎn)誤差,因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)中每個(gè)電容很難做到完全一樣)都是在 25℃,也就是室溫下定義的。當(dāng)工作溫度偏離室溫時(shí),無論是溫度升高還是降低,它們的容值都會發(fā)生改變。
下面為大家詳細(xì)介紹各種貼片電容的特性和用途:
- C0G (EIA code) 或 NP0 (產(chǎn)業(yè)習(xí)慣稱呼):所用材料受溫度影響較?。∟egative - Positive zero),溫度系數(shù)在 0±30ppm/℃以內(nèi),電容值隨頻率和電壓變化小于 ±0.05%。由于其電介質(zhì)損耗較小,常用于濾波器、時(shí)鐘電路以及晶振匹配電路中。它的高頻特性良好,可應(yīng)用到 G bit 級的電路中。不過,這類電容的容值比較有限,一般小于 10nF。除了 C0G/NP0,還有其它常用的電介質(zhì)材料,如 P350、N1000/M3K。
- X7R:是工業(yè)中廣泛采用的溫度穩(wěn)定型電容器,具有中等介電常數(shù),電氣性能較穩(wěn)定。在溫度、電壓等條件改變時(shí),性能變化不顯著,適用于隔直、耦合、旁路以及對容量穩(wěn)定性要求不太高的鑒頻電路。在使用溫度( - 55℃~ + 125℃)范圍內(nèi),容值變化率在 ±15% 以內(nèi),老化率為 10 年 1%。它屬于強(qiáng)電介質(zhì),電容值一般在 100pF~2.2uF。
- Y5V:這種材料具有較高的介電常數(shù),常用于生產(chǎn)比容較大的大容量電容器產(chǎn)品,能用較小的尺寸做出大容量的電容。但其容量穩(wěn)定性較 X7R 差,容量、損耗對溫度、電壓等測試條件較為敏感。它是普通用途的電容器,在使用溫度( - 30~ + 85℃)范圍內(nèi),容值變化率較大,在 + 22 /- 82% 以內(nèi),老化率為 10 年 5%,容值范圍為 1000pF~10μF。
- Z5U:在相同體積下電容量較大,且等效串聯(lián)電感(ESL)和等效串聯(lián)電阻(ESR)低,具有良好的頻率響應(yīng)。主要用于退耦電路,也適用于要求大容量、使用溫度范圍接近于室溫的旁路、耦合等低直流偏壓的電路中。其工作溫度為 + 10℃到 + 85℃,溫度特性為 + 22% 到 - 56%。屬于 Ⅱ 類陶瓷,為鐵電陶瓷介質(zhì),比電容大,電容量隨溫度呈非線性變化,損耗相對較大。
- X5R:具有較高的介電常數(shù),常用于生產(chǎn)比容較大、標(biāo)稱容量較高的大容量電容器產(chǎn)品,主要應(yīng)用在電子整機(jī)中的振蕩、耦合、濾波及旁路電路中。工作溫度范圍通常為 - 55℃~ + 85℃,電容容量隨溫度變化為 ±15%,屬于 Ⅱ 類陶瓷的穩(wěn)定級。
此外,貼片電容的體積、容值和電壓之間也存在一定的特性關(guān)系。貼片電容的體積越小,所能做到的容值就越小;相對應(yīng)的,體積越大,能做到的容值也就越大。另外,容值越大,所能做到的電壓就越低,容值越小,所能做到的電壓就越高,誤差范圍也就越大。以下為大家列舉一些常規(guī)情況:
- 0201:容值只能做到 2.2UF,電壓做到 6.3V ,誤差 +/-20%。
- 0402:容值只能做到 10UF,電壓做到 10V ,誤差 +/-20%。
- 0603:容值只能做到 47UF,電壓做到 6.3V ,誤差 +/-20%。
- 0805:容值只能做到 47UF,電壓做到 10V ,誤差 +/-20%。