为什么存在1 pF电容器?


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工程师对于1 pF或更小值的电容器有什么样的用途?

这是一种通过两根电线彼此靠近或两条轨道获得的一种价值。


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而且,您是要依靠电容器来提供该值,还是要依靠PCB材料方面的未知介电特性,还是要有人手工将两根电线紧密焊接在一起的精度?
PlasmaHH 2013年

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喜欢...有吗?RF(寻找原理图)。数字(晶体振荡器电路)。真的,它看起来很小。
尤金(Eugene Sh)。

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高频(数百MHz或更高)在信号滤波和调节中经常使用小皮法拉值的上限。有时,它们是根据PCB本身的铜几何结构而不是使用分立电容器构建的。
Wossname

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@Wossname:通常在高要求/高精度微波电路中,价格不是问题,您可以精确控制PCB材料,铜和金镀层的厚度。而且,您还可以将真正的电容器与分布式元件滤波器混合使用。
PlasmaHH 2013年

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@PlasmaHH,听起来像是对我的回答:)
Wossname

Answers:


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我最近在6 GHz接收器的滤波器中使用的最小电容器为0.5 pF。那里也有大约2 nH的电感器,您可能会争辩说,它们可以在几毫米的轨道上制成。但是,两者都比用铜实现它们的等效方法小。

也许比大小更重要的是它们是离散的组件。当我想将电容器的电容从0.4 pF更改为0.5 pF来重新调整滤波器时,我不需要重新旋转电路板。我刚刚更改了物料清单。


另外,使用轨道代替制造的零件会导致产品的一致性降低吗?举例来说,电路板生产的实际特征可能会发生变化,即使您决定更换电路板制造商,我也会想到。
MDMoore313'December

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@BigHomie在这些频率下,没有重新旋转就不会更换电路板供应商。您甚至可以在面板上包括一个用于进行预填充测试的测试轨道。
肖恩·霍利哈内

@Neil_UK您能否详细说明需要此类电容值的具体设计原因,以及从0.4pF变为0.5pF的必要条件?我也不确定是什么促使这么小的值,而我使用的最小值是石英晶体上的22pF电容,仅仅是因为这就是晶体的数据表上所说的。
Ehryk '16

也许是一个低通滤波器,可以满足ADC的香农定理?
迈克尔

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我看不到有人明确指出您一直在使用PCB(以及其他环境)作为电容器-它不是“ this or that”,而是“ this or(this and that)”。您可以指定一个0.5pF的上限,但是由于所有的寄生效应,电路将看到> 0.5pF,这就是@SeanHoulihane指出不断变化的电路板供应商可能需要随着电路板旋转而变化的原因。但是,并非总是如此-您可能能够(按@Neil_UK)进行组件值更改,也可以很幸运。
弗雷德·汉密尔顿

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我在反馈电阻两端的光电二极管跨阻放大器(TIA)中使用0.8 pF电容器来降低运算放大器的噪声增益,并且我使用从0.5 pF向上选择的测试电容器对基于400 MHz colpitts的VCO进行集中。

我还在正交FM检测器中使用了一个1 pF电容器来驱动储罐,以便获得高Q值和必要的90度相移。


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您还将在RFID阅读器天线匹配电路中找到它们。

在此处,发射机和天线之间的良好阻抗匹配对于获得良好性能至关重要,通常您会使用电容器进行微调。

1 pF失配很容易造成20%的输出功率,从而造成读取距离差异。

您不能单独使用1 pF或更小的电容器。它们通常与更大的电容器并联使用。因此,如果您的电路在某处需要一个19 pF的电容器,则将并联使用18 pF和1 pF。

为什么不并联使用10 pF和9.1 pF,您可能会问:原因是,很难找到低于10 pF的1%容差电容器。小值的绝对公差为-假设-+/- 0.3 pF。

如果将精度为18 pF的器件与不太理想的1 pF电容并联使用,则可获得更好的总体精度。


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有时我会使用小电容来帮助匹配滤波器中的电容。诸如100kHz范围内的状态变量滤波器之类的东西(通常不为1 pF,但2.2或3.3并不罕见)。


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除了其他所有人的答案之外,分立电容器的损耗往往比嵌入式解决方案的损耗小。在使用C0G或适当的微波电介质的情况下,分立电容器的损耗可以比沼泽标准PCB材料(例如FR4)低一个数量级。更少的损耗意味着您的滤波器具有更低的衰减和更高的Q,这有助于阻止不想要的频率或制造更稳定的PLL等。

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