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薄膜电容的吸收系数为什么越小越好?

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薄膜电容的吸收系数为什么越小越好?

发布日期:2017-02-16 作者: 点击:

在正式介绍薄膜电容吸收系数之前,先介绍以下几个参数以加深理解,分别为电介质、电介质的极化和电容器的吸收现象。


电介质:
所谓电介质,是指不导电的物质,即绝缘体,内部没有可以移动的电荷。若把电介质放入静电场场中。电介质原子中的电子和原子核在电场力的作用下在原子范围内做“微观的相对位移”,而不能象导体中的自由电子那样脱离所属的原子做“宏观的移动”。达到静电平衡时,电介质内部的场强也不为零。这是电介质与导体电性能的主要差别。


电介质极化:
在外加电场的作用下,电介质内部沿电场方向出现宏观偶极矩,在电介质表面出现束缚电荷,这就是电介质的极化。


电容器的吸收现象:
在外加电场的作用下,电介质的缓慢极化而使电容器充放电过程中产生的时间滞后现象。通俗理解就是要求电容立即充满电,它没有立即充满;要求电容完全释放掉电荷,它没有释放完,出现时间的滞后现象。


薄膜电容吸收系数:
用来形容薄膜电容器电介质吸收现象的数值称之为吸收系数,用Ka代称,薄膜电容器的电介质吸收效应决定电容器的低频特性,不同的介质电容器,其Ka值相差很大,同一电容器的测试持续时间不同,其测量结果也不相同;同一规格,不同生产厂商,不同批次的电容器,其Ka值也有差异。


那么薄膜电容器的吸收系数是不是越小越好呢?或者吸收系数越大会带来什么不良影响呢?


请大家继续看如下的技术探讨:
1、Q:薄膜电容器的吸收系数是不是越小越好呢?
A:在外加电场的作用下:Ka越小(吸收系数越小)→电介质(即绝缘体)极化越弱→电介质表面出现的束缚力越低→电介质对电荷牵引力的束缚越小→电容器的吸收现象越弱→电容器充放电更快。理想状态:Ka为0,即吸收系数为0,电介质(即绝缘体)在外加电场的作用下无极化现象,电介质表面对电荷无牵引束缚力,电容器充放电响应无滞后。故薄膜电容器的吸收系数是越小越好的,回应文章的标题。


2、Q:薄膜吸收系数越大会带来什么不良影响呢?
A:Ka值过大的电容器,它对不同电路的影响以不同的形式表现出来,如下:
1)微分电路变成耦合电路 
2(锯齿波电路产生的锯齿波回程加大,因而电路不能迅速恢复
3)限幅器、箝位器、窄脉冲输出波形发生畸变
4)超低频平滑滤波器时间常数变大
5)直流放大器零点受扰动后,单向漂移
6)取样保持电路精度下降
7)线性放大器直流工作点漂移
8)电源电路纹波加大


以上种种介质吸收效应的表现,却离不开其本质电容器的“惰性”,即在规定的时间内充电充不到预期值,反之放电也是这样。Ka值较大的电容器,其绝缘电阻(或漏电流)与理想电容器(Ka=0)不同,它随测试时间加长而增大(漏电流减小)。我国现行的规范规定的测试时间是一分钟。


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