电容的Q值和D值到底是什么意思?到底有多重要

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上传日期: 2019-11-11

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标签:谐振器(87)ESR(36)电容器(1504)

  在做射频的时候,选择电感电容时特别关注他们的 Q 值,那什么是 Q 值呢?Q 值是什么意思,它为什么重要?品质因数 Q:表征一个储能器件(如电感线圈、电容等)、谐振电路所储能量同每周损耗能量之比的一种质量指标。元件的 Q 值愈大,用该元件组成的电路或网络的选择性愈佳。或 Q=无功功率 / 有功功率,或称特性阻抗与回路电阻之比。 Q 值越高,损耗越小,效率越高; Q 值越高,谐振器的频率稳定度就越高,因此,能够更准确。如何理解 Q 值和 ESR 值评估高频贴片电容器的一个重要性能指标是品质因素 Q,或者是与其相关的等效串联电阻(ESR)。理论上,一个“完美”的电容器应该表现为 ESR 为零欧姆、纯容抗性的无阻抗元件。不论何种频率,电流通过电容时都会比电压提前正好 90 度的相位。实际上,电容是不完美的,会或多或少存在一定值的 ESR。一个特定电容的 ESR 随着频率的变化而变化,并且是有等式关系的。

  这是由于 ESR 的来源是导电电极结构的特性和绝缘介质的结构特性。为了模型化分析,把 ESR 当成单个的串联寄生元。过去,所有的电容参数都是在 1MHz 的标准频率下测得,但当今是一个更高频的世界,1MHz 的条件是远远不够的。一个性能优秀的高频电容给出的典型参数值应该为:200MHz ,ESR=0.04Ω; 900MHz, ESR=0.10Ω;2000MHz,ESR=0.13Ω。Q 值是一个无量纲数,数值上等于电容的电抗除以寄生电阻(ESR)。Q 值随频率变化而有很大的变化,这是由于电抗和电阻都随着频率而变。频率或者容量的改变会使电抗有着非常大的变化,因此 Q 值也会跟着发生很大的变化。

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