饋通電容的也稱為貫通電容或穿心電容,因?yàn)樗腥齻€(gè)引腳,也稱三端電容;饋通電容是一種特殊類型的電容器,在普通電容的寄出上增加一個(gè)引腳,其中兩個(gè)引腳連接到同一電極。盡管這是一個(gè)微小的細(xì)節(jié)變化,但它在結(jié)構(gòu)上縮短了信號(hào)環(huán)路,顯著提高了電容器的濾波效果。
饋通三端子電容
饋通電容器的出現(xiàn)始于iPhone手機(jī),iPhone 6s發(fā)布后,人們發(fā)現(xiàn)這款手機(jī)中使用了大量的饋通電容器。這種設(shè)計(jì)也成為其他制造商模仿的目標(biāo),表明iPhone不僅擁有強(qiáng)大的軟件,而且硬件也不容小覷。蘋果手機(jī)的設(shè)計(jì)變化在一定程度上預(yù)示了未來的發(fā)展方向。饋通電容器具有優(yōu)異的性能,有望在未來的移動(dòng)設(shè)備上大規(guī)模使用。
那么三端電容器的優(yōu)點(diǎn)是什么呢?事實(shí)上,它的ESL很低,理想電容隨著頻率的增加而減小,如下圖中的阻抗-頻率曲線所示。
然而,實(shí)際電容具有寄生參數(shù)。下圖是電容的簡(jiǎn)化等效模型。由于串聯(lián)等效電阻ESR和串聯(lián)等效電感ESL的存在,電容器的阻抗頻率特性發(fā)生了顯著變化。
下圖顯示了實(shí)際電容器的阻抗頻率特性。我們可以看到,在低頻范圍內(nèi),電容器起主導(dǎo)作用,阻抗隨著頻率的增加而減小。然而,在高頻范圍內(nèi),電感器起主導(dǎo)作用,并且阻抗隨著頻率的增加而增加。這正是我們不想看到的。
對(duì)于普通電容器,普通MLCC有兩個(gè)端口,以及普通引線型陶瓷電容器。由于引線端子中的殘余電感較小,當(dāng)用作旁路電容器時(shí),它將與接地產(chǎn)生電感。在電容器的插入損耗圖中,由于實(shí)際電容器中存在殘余電感,可能會(huì)發(fā)生干擾,從而降低頻率性能。因此,將生成V形插入損耗曲線,如上圖所示。
饋通式三端子電容器是通過改進(jìn)引線端子的形狀以改進(jìn)兩端子電容器的高頻特性而形成的陶瓷電容器。三端電容器在一側(cè)引出兩個(gè)引線端子。將兩條引線分別連接到電源線和信號(hào)線的輸入端和輸出端,并將對(duì)面接地,形成如圖所示的等效電路圖。通過這種連接方法,接地側(cè)的兩條引線的電感不會(huì)進(jìn)入,可以大大降低接地電感。此外,它有三根引線,在一個(gè)電極上有兩根引線。如此微小的變化極大地改善了電容器的濾波效果。規(guī)則電容器的引線電感對(duì)電容器的高頻濾波有害,而三端電容器巧妙地利用引線電感形成T形低通濾波器,可以減少干擾。
由于三端電容器的特殊結(jié)構(gòu),縮短了電流路徑,使ESL具有并聯(lián)特性,從而降低了ESL并改善了高頻特性。