• Стандарт VXI
• Техника
• Программы
• Применение
• Библиотека

Помехи от неидеальности характеристик компонентов электронных схем: Конденсатор

Конденсаторы составляют 20-30% от общего числа элементов электронной аппаратуры. Одним из важных параметров применимости конденсаторов являются их частотные характеристики. Конденсаторы различных типов имеют характеристики, делающие их пригодными для одних и непригодными для других применений. Реальный конденсатор не является чистой емкостью, а обладает также сопротивлением и индуктивностью.

Индуктивность L создается как выводами, так и структурой самого конденсатора,

Rу – является сопротивлением, определяющим токи утечки, и его величина зависит от объемного удельного сопротивления материала диэлектрика,

Rп – сопротивление, определяющее потери мощности в диэлектрике под действием приложенного к нему напряжения, зависящее от тангенса угла потерь диэлектрика конденсатора.

Для большинства конденсаторов сопротивление Rп имеет значение порядка единицы Ома, а сопротивление Rу порядка десятков МОм, поэтому на практике часто пользуются эквивалентной схемой конденсатора.

Эквивалентная схема конденсатора представляет собой последовательный колебательный контур. Очевидно, что в таком случае реальный конденсатор может выполнять свое функции только до частоты последовательного резонанса. Резонанс напряжений на некоторой частоте конденсатора имеет собственный резонанс со своей индуктивность. Выше резонансной частоты конденсатор обладает уже индуктивными свойствами.

Незнание этих свойств приводит к тому, что конденсатор перестает выполнять в схеме свои функции емкости. Это особенно важно, поскольку резонансные частоты некоторых типов конденсаторов не превышают единицы Мегагерц.

На практике для фильтрации, шунтирования и развязки используют электролитические конденсаторы, которые имеют большие емкости в молом корпусе. Однако они из-за своей конструкции имеют большие индуктивности. Поэтому они являются низкочастотными конденсаторами, и на частотах выше десятков кГц, они начинают терять свои емкостные свойства. При использовании на высоких частотах их необходимо шунтировать конденсатором малой емкости с малой индуктивностью.