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Capacitor


커패시터​

커패시터는 전하를 저장할 수 있는 소자입니다.

XL=12πfCX_L = {1 \over 2 \pi fC}

커패시터의 임피던스는 정전 용량과 주파수에 영향을 받습니다. 이상적인 커패시터의 경우 주파수가 같다면 정전 용량이 클 수록 임피던스는 낮아지고, 정전 용량이 같다면 주파수가 클 수록 임피던스가 낮아집니다.

ESR​

**등가 직렬 저항(Equivalent Series Resistance, ESR)**은 **자기 공진 주파수(Self Resonance Frequency, SRF)**에서 임피던스 값과 같습니다. 온도 보상 커패시터의 경우 ESR이 작습니다. ESR은 커패시터의 전극과 유전체 손실이 요인입니다.

ESL​

**등가 직렬 인덕턴스(Equivalent Series Inductance, ESL)**로 인해 실재 커패시터는 SRF 근처와 그 이상 주파수에서 이론과 다르게 작동합니다. ESL의 요인은 전극에 흐르는 전류에 의한 자기장입니다. 따러서 ESL은 주변 요인에 따라 변할 수 있습니다.

  • 리드가 길면 커질 수 있습니다.
  • 주변 회로에 영향을 받습니다.
  • 정전 용량이 커지면 커질 수 있습니다.

다층 기판이면서 0.4mm 아래 GND 판이 있다고 가정할 경우, 일반적으로 via는 0.1nH, 패턴은 1mm 당 0.5nH 정도의 값을 갖습니다. 양면 기판인 경우 값이 커집니다. 일반적인 1604 MLCC가 약 0.5nH의 ESL을 갖는다고 생각하면, 매우 큰 값입니다.

최대한 짧은 패턴과 적절한 via 배치는 회로로 인해 생기는 ESL을 감소시킬 수 있습니다.

세라믹 커패시터​

  • 온도보상형은 발진기의 Load C로 많이 사용
  • MLCC는 바이패스, 디커플링에 많이 사용됨. 디커플링 시, 최대한 IC에 가까이 붙여야 함

탈탄 커패시터​

  • 온도 특성, 주파수 특성이 좋음
  • 비교적 큰 정전 용량을 가질 수 있음

알루미늄 전해 커패시터​

  • 큰 정전 용량을 가질 수 있음
  • ESR이 큼
  • 직접적인 노이즈 억제에 부적합
  • 온도가 올라갈 수 있는 실외나, 전원부는 105 도 제품 사용

Reference​