电容器的寄生作用与杂散电容

问：我想知道如何为具体的应用选择合适的电容器，但我又不清楚许多不同种类 的电容器有哪些优点和缺点? 答：为具体的应用选择合适类型的电容器实际上并不困难。一般来说，按应用分 类，大多数电容器通常分为以下四种类型(见图14.1)： ·交流耦合，包括旁路(通过交流信号，同时隔直流信号) ·去耦(滤掉交流信号或滤掉叠加在直流信号上的高频信号或滤掉电源、基准电源 和信号电路中的低频成分) ·有源或无源 RC 滤波或选频网络 ·模拟积分器和采样保持电路(捕获和储存电荷) 尽管流行的电容器有十几种，包括聚脂电容器、薄膜电容器、陶瓷电容器、电解电容器，但 是对某一具体应用来说，最合适的电容器通常只有一两种，因为其它类型的电容器，要么有 的性能明显不完善，要么有的对系统性能有“寄生作用”，所以不采用它们。 问：你谈到的“寄生作用”是怎么回事? 答：与“理想”电容器不同，“实际”电容器用附加的“寄生”元件或“非理想 ”性能来表征 ，其表现 形式 为电阻 元件和电感 元件，非线 性和介 电存储性能。“实际”电容 器模 型如图14.2 所示 。由 于 这 些寄生元件决 定 的电容器的特 性，通常在电容器生产 厂 家 的产 品 说 明中都 有详 细 说明。在每 项 应用中了 解这 些寄生作用，将 有助 于 你选择合适类型的电容器。 图14.2 “实际”电容器模型 问：那 么表征 非理想电容器性能的最重 要的参 数有哪些? 答：最重 要的参 数有四种：电容器泄 漏 电阻 RL(等 效 并联 电阻 EPR)、等 效 串 联 电 阻 (ESR)、等 效 串 联 电感(ESL)和介 电存储(吸 收 )。 电容器泄漏电阻，RP：在交流耦合应用、存储应用(例如模拟积分器和采 样保持器)以及当电容器用于高阻抗电路时，RP 是一项重要参数，电容器的泄漏模型如图1 4.3 所示。 图14.3 电容器的泄漏模型 理想电容器中的电荷应该只随外部电流变化。然而实际电容器中的RP 使电荷以R C 时间常 数决定的速率缓慢泄漏。 电解电容器(钽电容器和铝电容器)的容量很大，由于其隔离电阻低，所以漏电流非常大 (典型值5～20nA/μF)，因此它不适合用于存储和耦合。 最适合用于交流耦合及电荷存储的电容器是聚四氟乙烯电容器和其它聚脂型(聚丙烯、聚 苯乙烯等)电容器。 等效串联电阻(ESR)，R ESR ：电容器的等效串联 电阻是由电容器的引脚电阻与电容器两个极板的等效电阻相串联构成的。当有大的交流电...