Влияние напряжения на ёмкость керамических ...

В данной статье исследуется зависимость ёмкости керамических конденсаторов от приложенного напряжения — параметр, имеющий важное значение, но часто упускаемый из вида при проектировании электронных устройств. Особое внимание уделено конденсаторам с диэлектриками X7R, X5R и X8M. Выявлено, что снижение ёмкости обусловлено нелинейным изменением диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрических материалов (например, титаната бария) вследствие ориентации доменов в электрическом поле, приводящей к насыщению поляризации.

Экспериментально подтверждено, что типоразмер корпуса оказывает существенное влияние на стабильность характеристик: в миниатюрных конденсаторах (0201, 0402) ёмкость может падать до 10% от номинала при рабочем напряжении. Кроме того, установлено, что конденсаторы с более высоким номинальным напряжением имеют худшую вольт-фарадную характеристику по сравнению с аналогами меньшего номинала в том же типоразмере.

Для задач, где критична стабильность ёмкости, предложено рассмотреть материал C0G (NP0), который обеспечивает высокую стабильность, но обладает меньшей удельной ёмкостью и значительно превосходит по стоимости конденсаторы X7R. В статье приведены рекомендации по выбору компонентов с оптимальным балансом между стабильностью параметров, габаритами и стоимостью.