我对估算简单 RC 电路中电容器的截止频率很感兴趣。由于电容和电阻是串联的,我可以简单地将 ESR 值添加到电阻值上吗?
例如,如果ESR是0.5Ω,我的负载是1kΩ,那么我计算的R值是1000.5Ω吗?
在这种情况下 ESR 可以忽略不计吗?或者是否有“实际上,在实际实践中......”附录?
我对估算简单 RC 电路中电容器的截止频率很感兴趣。由于电容和电阻是串联的,我可以简单地将 ESR 值添加到电阻值上吗?
例如,如果ESR是0.5Ω,我的负载是1kΩ,那么我计算的R值是1000.5Ω吗?
在这种情况下 ESR 可以忽略不计吗?或者是否有“实际上,在实际实践中......”附录?
如果你想制作一个 RC 滤波器,那么你故意的 R 应该比电容器的 ESR(等效串联电阻)大得多,否则你会遇到其他影响,无论如何都会弄乱你的电路。是的,理论上,您将 ESR 添加到您的外部电阻中,如您的示例所示。但如果这真的很重要,那么你就太接近极限了。您的示例很好,因为它显示 ESR 远低于噪声水平。您在其他领域的倾斜度比外部 1 kΩ 添加 1/2 欧姆所代表的要多得多。
查看任何好的电容器数据表,您会发现每个电容器只能在某个频率限制下正常工作。对于小型表面贴装陶瓷,这通常是几百兆赫兹。通常这将显示为阻抗图,其中电容器阻抗幅度显示为频率的函数。对于理想电容器,这将永远与频率成反比。对于真正的电容器,有一个低阻抗限制,然后阻抗随着频率的增加再次开始上升。
阻抗图中考虑了各种影响。这些包括电介质的细节、不可避免的寄生电感,并且可能仅在有限的意义上 ESR。记住 ESR 中的“等价物”。由于电容的构造,其中大部分不是真正的串联电阻,而是呈现许多其他效果的简化方式,特别是电介质中的细节。
简而言之,当您接近最小阻抗频率或更高频率或自谐振频率时,像单个 ESR 数这样简单的东西不再成立。如果你离这些足够远,那么 ESR 将对 RC 滤波器产生噪音。相反,如果您发现一点点 ESR 实际上会产生显着的差异,那么这是一个可靠的线索,您在一个不再只是电容器的情况下运行上限。请记住,即使是好的电容也是 ±10%,所以一个 1% 的有意外部电阻的 ESR 最好不要紧,否则无论如何你的电路中都会出现容差问题。
有两个常见的地方 ESR 确实很重要,这两个地方都与 RC 滤波器没有太大关系。第一个是当电容穿过其输出时影响线性稳压器的稳定性。旧 LDO 的设计假设输出端有一个电解电容或钽电容。这些可以指望有一些有限的ESR。该 ESR 被考虑用于补偿调节器中的控制回路。没有它,一些监管机构就会变得不稳定。更多现代 LDO 的设计假设输出端有陶瓷电容,其 ESR 非常低。这些稳压器专门设计用于与低至 0 ESR 的输出电容一起工作。这是唯一一种您可以安全地在输出端放置陶瓷帽的类型,因为您通常不能指望它们具有一定的最低保证 ESR。数据表一般只保证最大 ESR,
第二个地方是突然将大电流脉冲倾倒到一个电容上,就像在许多开关电源中发生的那样。ESR 的电流乘以代表电容电压的瞬时明显上升,这通常必须仔细考虑。