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ESR和ESL如何影响电容?

看到这个标题,估计很多人已经笑了。如果您在阅读本文后仍在笑,那意味着您真的了解它。如果您真的感到自己了解,则无需继续阅读。我记得当我毕业并找到工作时,我采访了10多家大小公司,并且看到了很多各种各样的面试问题,但是关于RLC的最基本的电路相关问题几乎是必要的,甚至几乎一半其中的问题与此有关。为什么?一切都从基础开始。这句话我以后会继续重复。到目前为止,这也是我对电路的理解。无论电路多么复杂或冷却,这些都是不可分割的。如果它是真的,那么如果您理解它,那么将来对更高级的知识的了解将对您有很大的帮助。众所周知,电容器可以通过在两端加电压来充电和存储。在理想状态下,它是C:但是现实总是残酷的,您会发现几乎所有工作都在与这些非理想问题作斗争。 ESR(等效串联电阻)如果查看电容器数据表(例如,进入Murata的网上并找到一个),则每个非理想电容器都会有一个称为ESR的指示器。顾名思义,电容器本身具有等效串联电阻,那么电容器的等效电路将变为:该电阻通常有多大?通常是100mΩ〜1000mΩ。具体值取决于电容。确定类型和电容值。我在这里不做详细介绍。当我比较不同电容器之间的差异时,我将详细解释。那么肯定有人会问,这么小的串联电阻会产生什么大影响?抱歉,确实如此,在极端苛刻的条件下,两个电容器将并联连接以降低ESR。例如,LDO的输出电容器,如果ESR太大或太小,则很可能导致LDO的稳定性。另一方面,当使用电容器作为电源的去耦电容时,您想要的R越小越好。当电容器用作去耦电容时,其功能是提供高频电流。如果您的芯片电源具有非常短的100mA峰值电流,而该电流几乎由去耦电容提供。如果您的电容器ESR为1Ω,请假设有100mA电流流过该电阻。当到达另一端时,已经有一个100mV的压降。所以说一句话:通常,您希望此阻力尽可能小。除了用于例如LDO的输出电容器外,ESR的大小也会影响LDO的稳定性,但这是一个长期的问题,并且有机会单独打开它进行详细介绍。在讨论完R之后,我们来谈谈L. ESL(等效串联电感)。在许多情况下,这是一个经常被忽视的指标。您会经常看到ESR规范和许多电容器数据手册。过去没有ESL规范。但是,随着信号频率越来越高,ESL根本不能被忽略。在这种情况下,电容器的等效电路必须变为:ESL主要影响高电容频率特性。通常,此ESL非常小。即使这样,当信号的频率高到一定水平时,该L的阻抗将变得不可忽略。当频率继续上升时,Z_(L)将逐渐变大,因此电容器逐渐开始看起来像电感器。在相同情况下,去耦电容的重要功能之一就是提供瞬时大电流,这里的L会试图防止电流的瞬时变化,因此如果ESL太大,则会大大降低去耦电容的效果。 ,尤其是在高频情况下。上图来自:正常情况下,打开电容器数据表时,会发现电容器阻抗与频率的关系图,如上图所示。这张图片清楚地显示了ESR和ESL如何改变理想电容器的阻抗与频率的关系曲线。