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平衡式MLCC方案1个X2Y电容设计

发表于:2019-07-13 10:53 作者:新闻小编 来源:新闻小编

1个X2Y电容是一种平衡的MLCC解决方案,其内部有三条不同的电信号通道,有四个外部连接端口(图5)。

G1和G2端口内部连接到器件内一个共用参考(屏蔽)电极,并且AB板由此参考电极隔离。根据静电学理论,三个电节点由两个共用同一G1/G2参考电极的半个电容形成,所有电极封装在一个陶瓷体中。其结果是一个平衡器件,它能发挥独有的优势用于那些要求低失真和高共模抑制的电路,将这些优势列出如下:

两半个电容都自动匹配

电压和温度的偏置相同

电介质的老化效应相同

器件内电介质应力(压电效应)相反

这一独有的单部件构造使得平衡式PCB板面设计变得容易;不同的滤波器通过不同的通路旁路有害电流到PCB板地层,而平衡器件则通过共用一条线路旁路有害电流;首先到内部G1/G2参考电极,然后通过平行的G1/G2终端连接到板层中的单个焊点。

平衡MLCC解决方案的内部极板结构形成了一个集成的无源电路(Integrated Passive Circuit,IPC),该电路具有非常有趣的电磁属性。该器件结构像一个自耦变压器/共模扼流器有效地起作用。该变压器结构因其几何特性极大地降低了寄生电感,频率有效性可达GHz。

EMC DIRECTORY DESIGN GUIDE 2007

多层X2Y电容的ESR取值范围从最小电容的大约100毫欧,降至大容量器件的几毫欧。在远高于电容SRF频率(串联谐振频率)的频段上,感抗起主要作用。为了理解操作过程,简单地忽略串联ESR和电容量,分析差分和共模信号的响应如下:

对于A到B的差分信号,自耦变压器可看作一个电感 2倍线圈匝数A ??G1/G2匝数,因此4倍感抗大小。相反,对于从A和B到G1/G2的共模电势,场方向相反,剩下感抗则是A ??G1/G2和耦合因子乘B ??G1/G2的感抗之差。

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