薄膜电容器的频率特性测试
电容器阻抗ESR频率特性是指什么？
电容器阻抗/ESR频率特性是指什么？【导读】本文为解说电容器基础的技术专栏。
通过电容器的阻抗大小|Z|和等价串联电阻(ESR)的频率特性进行阐述。
了解电容器的频率特性，可对诸如电源线消除噪音能力和抑制电压波动能力进行判断，可以说是设计回路时不可或缺的重要参数。
对频率特性中的阻抗大小|Z|和ESR进行说明1.电容器的频率特性如假设角频率为ω，电容器的静电容量为C，则理想状态下电容器(图1)的阻抗Z可用公式(1)表示。
图1.理想电容器由公式(1)可看出，阻抗大小|Z|如图2所示，与频率呈反比趋势減少。
由于理想电容器中无损耗，故等价串联电阻(ESR)为零。
图2.理想电容器的频率特性但实际电容器(图3)中除有容量成分Ｃ外，还有因电介质或电极损耗产生的电阻（ESR）及电极或导线产生的寄生电感(ESL)。
因此，|Z|的频率特性如图4所示呈V字型（部分电容器可能会变为U字型）曲线，ESR也显示出与损耗值相应的频率特性。
图3.实际电容器图4.实际电容器的|Z|/ESR频率特性(例)|Z|和ESR变为图4曲线的原因如下：低频率范围：低频率范围的|Z|与理想电容器相同，都与频率呈反比趋势减少。
ESR值也显示出与电介质分极延迟产生的介质损耗相应的特性。
共振点附近：频率升高，则|Z|将受寄生电感或电极的比电阻等产生的ESR影响，偏离理想电容器（红色虚线），显示最小值。
|Z|为最小值时的频率称为自振频率，此时|Z|=ESR。
若大于自振频率，则元件特性由电容器转变为电感，|Z|转而增加。
低于自振频率的范围称作容性领域，反之则称作感性领域。
ESR除了受介电损耗的影响，还受电极自身抵抗行程的损耗影响。
高频范围：共振点以上的高频率范围中的|Z|的特性由寄生电感(L)决定。
高频范围的|Z|可由公式(2)近似得出，与频率成正比趋势增加。
ESR逐渐表现出电极趋肤效应及接近效应的影响。
以上为实际电容器的频率特性。
重要的是，频率越高，就越不能忽视寄生成分ESR或ESL 的影响。
薄膜电容实验报告
一、实验目的1. 了解薄膜电容的原理及结构；2. 掌握薄膜电容的测量方法；3. 分析薄膜电容的电容值与频率、温度、介质材料等因素的关系；4. 掌握薄膜电容的故障诊断方法。
二、实验原理薄膜电容是一种以薄膜为介质的电容器，具有体积小、容量大、频率特性好、损耗小等优点。
其基本结构包括两个金属电极和一层绝缘介质。
当两个电极之间施加电压时，介质中的电荷分布发生改变，从而在电极之间形成电场，实现电荷的储存。
薄膜电容的电容值C与电极面积A、电极间距d、介质介电常数ε和介质厚度h之间的关系为：C = (εA) / (4π d)其中，ε为介电常数，A为电极面积，d为电极间距，h为介质厚度。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：薄膜电容测试仪、频率计、温度计、万用表、示波器等；2. 实验材料：薄膜电容、金属电极、绝缘介质等。
四、实验步骤1. 薄膜电容的制备：将金属电极和绝缘介质按一定比例混合，制备成薄膜电容；2. 薄膜电容的测试：将制备好的薄膜电容接入薄膜电容测试仪，测试其电容值；3. 频率对电容值的影响：改变测试频率，观察电容值的变化；4. 温度对电容值的影响：改变测试温度，观察电容值的变化；5. 介质材料对电容值的影响：更换介质材料，观察电容值的变化；6. 薄膜电容的故障诊断：使用示波器观察薄膜电容的波形，判断其是否存在故障。
五、实验结果与分析1. 薄膜电容的电容值：根据实验数据，薄膜电容的电容值在1.5pF至10pF之间，符合理论计算结果；2. 频率对电容值的影响：随着测试频率的增加，电容值逐渐减小，说明薄膜电容的频率特性较好；3. 温度对电容值的影响：随着测试温度的升高，电容值逐渐减小，说明薄膜电容的温度稳定性较好；4. 介质材料对电容值的影响：更换介质材料后，电容值发生变化，说明介质材料对薄膜电容的电容值有较大影响；5. 薄膜电容的故障诊断：通过示波器观察薄膜电容的波形，发现其存在故障，如电容值异常、波形失真等。
薄膜电容的特点
薄膜电容的特点
薄膜电容是一种常见的电容器类型，具有以下特点：
1. 构造简单：薄膜电容器由两层薄膜（通常是聚丙烯薄膜或聚酯薄膜）之间夹有介质层组成。
电极通常是金属箔或薄膜。
这种简单的构造使得薄膜电容器易于制造和组装。
2. 小体积：薄膜电容器的构造使其具有较小的尺寸和体积，适用于紧凑的电子设备和电路。
3. 耐高温：薄膜电容器通常能够在较高的温度下正常工作，具有较好的热稳定性。
4. 高精度：薄膜电容器具有较高的精度和稳定性，可以提供准确的电容值。
5. 较低的漏电流：薄膜电容器的漏电流较低，可以减少能量损耗并提高系统效率。
6. 低损耗：薄膜电容器具有较低的损耗因子，能够减少能量的转换和传输损失。
7. 高频特性：薄膜电容器具有较好的频率响应特性，适用于高频和快速切换的应用。
需要注意的是，薄膜电容器的电容值通常较小，不适用于需要
较大电容值的应用场景。
此外，薄膜电容器的价格相对较高，对一些成本敏感的应用可能不是最佳选择。
薄膜电容器的特点及优点
薄膜电容器的特点及优点薄膜电容器的特点及优点薄膜电容器是以金属箔当电极，将其和聚乙酯，聚丙烯，聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜，从两端重叠后，卷绕成圆筒状的构造之电容器。
下面是店铺给大家整理的薄膜电容器的特点简介，希望能帮到大家!薄膜电容器的特点而薄膜电容器由于具有很多优良的特性，因此被认为是一种性能优秀的电容器。
它的主要特点如下：无极性，绝缘阻抗很高，频率特性优异(频率响应宽广)，而且介质损失很小。
基于以上的优点，所以薄膜电容器被大量使用在模拟电路上。
尤其是在信号交连的部份，必须使用频率特性良好，介质损失极低的电容器，方能确保信号在传送时，不致有太大的失真情形发生。
在所有的塑料薄膜电容当中，聚丙烯(PP)电容和聚苯乙烯(PS)电容的特性最为显著，当然这两种电容器的价格也比较高。
然而近年来音响器材为了提升声音的品质，所采用的零件材料已愈来愈高级，价格并非最重要的考量因素，所以近年来PP电容和PS电容被使用在音响器材的频率与数量也愈来愈高。
读者们可以经常见到某某牌的器材，号称用了多少某某名牌的PP质电容或PS质电容，以做为在声音品质上的背书，其道理就在此。
其结构和纸介电容相同，介质是涤纶或者聚苯乙烯等。
涤纶薄膜电容，介电常数较高，体积小，容量大，稳定性比较好，适宜做旁路电容。
聚苯乙烯薄膜电容，介质损耗小，绝缘电阻高，但是温度系数大，可用于高频电路。
薄膜电容器的优点薄膜电容器由于具有很多优良的特性，因此是一种性能优秀的电容器。
它的主要特性如下：无极性，绝缘阻抗很高，频率特性优异(频率响应宽广)，而且介质损失很小。
基于以上的优点，所以薄膜电容器被大量使用在模拟电路上。
尤其是在信号交连的部分，必须使用频率特性良好，介质损失极低的电容器，方能确保信号在传送时，不致有太大的失真情形发生。
在所有的塑料薄膜电容当中，又以聚丙烯(PP)电容和聚苯乙烯(PS)电容的特性最为显著，当然这两种电容器的价格也比较高。
然而音响器材为了提升声音的品质，所采用的零件材料已愈来愈高级，价格并非最重要的考量因素，所以PP电容和PS电容被使用在音响器材的频率与数量也愈来愈高。
薄膜电容esr计算公式
薄膜电容esr计算公式
薄膜电容器的ESR（等效串联电阻）计算公式因类型和具体应用而异。
对于金属薄膜电容，其ESR与电容的工作频率、尺寸、材料等有关。
一个
常用的计算公式为：ESR(f) = (Rb - As) + K(f)As，其中f表示电容工作频率，Rb表示基础阻值，A为可以表征尺寸、材料的参数，K(f)表示频率特性，即与频率相关的函数。
而一个更通用的公式，适用于所有电容器，包括电解电容器和固态电容器，考虑了tanδ（损耗角正切值）和频率f以及电容C的影响，即：ESR =
tanδ/2πfC。
其中，tanδ是电容器内部由于电解液和电极结构引起的损耗，通常在数据手册中给出。
这些公式仅供参考，实际应用中ESR的计算需要考虑更多因素，如温度、
湿度、电压等。
建议咨询专业人士获取准确信息。
mlcc电容测试方案
mlcc电容测试方案
一、测试目的
本测试方案旨在确保MLCC电容器的性能和质量符合相关标准和要求，为产品的可靠性和稳定性提供保障。
二、测试范围
本测试方案适用于所有类型的MLCC电容器，包括但不限于陶瓷电容、薄膜电容等。
三、测试设备
1. 测试电源：用于提供稳定的直流或交流电压。
2. 测试仪：用于测量电容器的电学参数，如电容值、损耗角等。
3. 示波器：用于观察电容器的波形和信号质量。
4. 恒温箱：用于保持测试环境的温度稳定。
四、测试步骤
1. 外观检查：观察电容器的外观，检查有无明显的裂纹、变色等异常现象。
2. 尺寸测量：使用测量工具测量电容器的尺寸，检查是否符合规格要求。
3. 电容值测量：使用测试仪测量电容器的电容值，记录测量结果。
4. 损耗角测量：使用测试仪测量电容器的损耗角，记录测量结果。
5. 耐压测试：将电容器置于恒温箱中，逐渐升高电压至规定值，观察电容器是否击穿或漏电。
6. 频率响应测试：使用示波器观察电容器的频率响应，检查是否符合规格要求。
7. 温度特性测试：在不同温度下测量电容器的电容值和损耗角，绘制温度特性曲线。
8. 老化测试：将电容器置于高温、高湿等恶劣环境下进行长时间老化试验，观察其性能变化。
五、测试结果分析
根据测试结果对电容器的性能和质量进行评估，对不合格的产品进行改进或剔除。
六、注意事项
1. 在测试过程中要保持测试环境的稳定和清洁。
2. 使用正确的测试设备和工具进行测试。
3. 对测试数据进行准确记录和分析。
5种薄膜电容的性能
5种薄膜电容的性能及参数介绍1、碳酸酯薄膜电容此电容性能比聚酯电容好，耐热与聚酯电容相同，可替代聚酯，纸介电容，广泛应用于直流交流，脉动电路中。
型号：CQ10 容量：0.1-0.68uf 额定工作电压：40V 绝缘性能：500mohm./uf 损耗角正切：（正常气候条件下）<0.015 试验电压： 60V2、复合薄膜电容器：此电容选择了两种不同的薄膜（或纸与薄膜）复合做介质。
例如聚苯乙烯薄膜与聚丙烯薄膜复合制作的电容器，这种电容比聚苯乙烯电容提高了抗电强度和温度，减小了体积，但是电容的温度系数和损耗稍差。
聚苯乙烯薄膜电容器：主要特点是绝缘电阻高，损耗小，容量精度高，电参数随频率温度变化小，缺点是体积大，工作温度不高（上限为70C ）该电容主要应用于滤波，高频调谐器，均衡器中。
型号：CB40 容量：0.015-2uf 额定工作电压： 250-1000v 绝缘性能：引出头之间：50000mohm 引出头与外壳之间：10000S 损耗角正切：（正常气候条件下）<0.001 试验电压：2uw 容量允差:J,K,F,G型号：CB14 容量：10P-0.16uf 额定工作电压： 100—1600v 绝缘性能：引出头之间：20000mohm. 容量允差：D ,F,J,G 损耗角正切：（正常气候条件下）<0.001 试验电压：2uw3、聚丙烯薄膜电容器此电容性能和聚苯乙烯电容相似，但体积小，工作温度上限可达85-100C 损耗为 0.01-0.001 温度系数为-100*(10 负6) ---- -400*(10 负6) 容量稳定性比聚丙乙烯电容稍差。
可用于交流，激光，耦合，等电路。
型号：CBB121 容量： 0.001-0.47uf 额定工作电压：63—400v 绝缘性能：引出头之间：100000mohm 引出头与外壳之间：10000S 损耗角正切：（正常气候条件下）<0.01 试验电压：2uw 容量允差:J,K,M型号：CBB12 容量：0.001-0.39uf 额定工作电压：100—1600v 绝缘性能：引出头之间：3000mohm.UF 引出头与外壳之间：10000S 损耗角正切：（正常气候条件下）<0.001 试验电压： 2.5uw 容量允差:J,K,4、聚四氟乙烯薄膜电容器：此电容损耗小，耐热性好，工作温度可达-150---200C 电参数的温度频率特性稳定，耐化学腐蚀好，缺点是耐电晕性差，成本高，主要应用于高温高绝缘，高频的场合。
电阻和电容的交流特性及频率响应测量
电阻的相位角与频率关系
相位角定义： 电阻两端电压 与电流之间的
角度差
频率对相位角 的影响：随着 频率的增加， 相位角逐渐减
小
原因解释：电 阻内部的电子 运动速度有限， 导致对高频信 号的响应滞后
电容的分布参数
电容的分布参 数是指电容在 电路中的分布 情况，包括电 感、电阻等参
数。
电容的分布参 数对电容的交 流特性有重要 影响，可以影 响电路的性能
和稳定性。
电容的分布参 数可以通过测 量和计算获得， 是电路设计和 分析的重要参
数之一。
在实际应用中， 需要根据电路 的具体要求和 电容的分布参 数来选择合适 的电容，以保 证电路的性能
环境因素误差： 温度、湿度、电 磁干扰等环境因 素对测量的影响
操作方法误差： 测量方法、操作 步骤等人为因素 导致的误差
样本误差：样本 的代表性、数量 等因素对测量结 果的影响
测量注意事项
测量前需进行 校准，确保仪 器准确性和精
度。
选择合适的测 量频率范围， 以适应被测元 件的频率响应
特性。
注意测量环境 的温度和湿度， 避免影响测量
电添加阻副和标电题 容的交流 特性及频率响应测 量汇报人：XX
目录
PART One
添加目录标题
PART Two
电阻流特性
PART Five
电阻和电容的频率 响应应用
PART Four
电阻和电容的频率 响应测量
单击添加章节标题
电阻的交流特性
电阻的阻抗与频率关系
应用场景：电阻的 品质因数在通信、 雷达、电子仪器等 领域有着广泛的应 用。
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薄膜电容器的频率特性测试
电容器频率特性与电容器的使用材料和制造方法密切相关，选用不同的材料和方法所制造出来的电容器产品性能是有很大差异的根据电容器的用途不同有目的的选用材料和方法。
电容器的频率特性是当前整机厂家和电子电路设计人员所关注的主要指标。
它关系到一个产品的设计成功与失败。
随着国家节能降耗的政策出台，整机生产厂家和电子电路设计人员都在千方百计的为提高产品性能及降低能耗，而纷纷提高产品的工作频率。
为此有必要对现有型号的电容器进行频率特性测试以便整机生产厂家和电子电路设计人员选择参考。
宏观的说随着施加于电容器两端频率的升高，电容器的损耗加大，容量降低，耐压下降。
电容器内部温度升高，从而加速电容器的失效。
目前大量的事实显示表明，随着电容器使用频率的增加，电容器的内部温度上升，造成电容器性能变劣，直至电容器和整机的失效。
由此我们测试电容器频率特性的切入点以温度的升高测试基准。
一，首先准备测试用设备仪器：
1，恒温箱。
2，多频高精度电桥。
1，耐压测试仪。
2，绝缘电阻测试有。
3，可调频率电压源。
4，点温度测试仪。
5，保温材料。
6，存储示波器。
9，辅助材料若干。
二，抽取m只同规格，同批次的电容器，编号测试并记录（包括测试时间测试环境温度）。
三，在m只电容器中抽取n只，
1，做好四端引出线放入高温箱。
2，开启高温箱。
设置在50℃开始测试。
3，每5℃保持10分钟进行一次测试（C、D、R、V）并认真做好记录，
4，直至C、D、R、V任何一项参数超出电容器容许的温度变化率，即停止测试
5，确定此规格电容器的最高工作温度。
定标是下面测试的依据。
四，电容器工作频率特性测试（固定电压下的电容器的频率特性）。
1，在m只中抽取a只，逐只完成下述步骤。
a，选取一只联接可调频率电压源上，将温度传感器固定
电容器上。
并做好保温和温升记录。
b，打开可调频率电压源，调整至合适的电压值，频率调整至最低，并用存储示波器观察波形。
c，逐渐升高频率至30khz保持10分钟并记录温度值，后每增加5khz保持10分钟并记录温度值。
d，当达到80khz每次增加1khz保持10分钟并记录温度值，直至达到电容器最高工作温度，停止测试。
e，以上测试要始终保持电压的恒定，如有偏离随时调整。
2，以上每只电容器要单独测试。
3，记录要保持完整，并及时上报有关人员。
五，电容器工作频率特性测试（固定频率下的电容器的频率电压特性）
1，在a只中抽取b只，逐只完成下述步骤。
f，选取一只联接可调频率电压源上，将温度传感器固定电容器上。
并做好保温和温升记录。
g，打开可调频率电压源，调整至合适的频率值，电压调整至最低，并用存储示波器观察波形。
h，逐渐升高电压至电容器的额定值，保持10分钟并记录温度值，后每增加5khz保持10分钟并重复测试，记
录温度值。
i，当达到80khz每次增加1khz保持10分钟并记录温度值，直至达到电容器最高工作温度或出现击穿现象即
停止测试。
j，以上测试要始终保持频率的恒定，如有偏离随时调整。
k，以上每只电容器要单独测试。
2，以上每只电容器要单独测试。
3，记录要认真仔细，数据要保持完整，
六，m≥n+a+b 。
n≥a+b+1 。
a=b且为奇数。
七，以上测试数据要及时汇总上报，交有关人员核实计算制图。
内蒙古
2013-7-5。