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calulate the capacitance of a MLCC capacitor?

11小时前浏览1

1、MLCC电容的计算公式:


其中Eo为真空介电常数=8.854*10e-6pF/um

Er为陶瓷的介电常数,通常为钛酸钡,介电常数很大,2000+;

n为电容内部电极的数量;

A为电极相对的面积;

d为内部电极间的间距;

2、建立一个0201封装的电容,有14块电极,电极间的间隙为5um,其他参数参考图片说明

3、如果只看电容则无需设置source和sink,因为电容不是一个直连的导体,因此没法看电感和电阻。

4、仿真电容值为:10.227nF

5、计算电容值为:10.932nF

因此用上面的公式来计算MLCC的电容还是比较准确的!!

参考文档”Designing DC-Blocking Capacitor Transitions to Enable 56Gbps NRZ &112Gbps PAM4“

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从电容的自谐振频率来确定电容值,我们知道在谐振频点,电容的阻抗最低,如果同时知道回路电感,那么就可以反推出电容的容值capacitance:

1、要得到自谐振频点SRF——电容直接短路到GND,观察mag(Z)即可得到;

2、要得到回路电感-根据公式Im(Z11)/(2*pi*freq)

step I:建立一个短路模型

step II: 得到谐振频率f=0.065GHz=65MHz

step III: 得到回路电感loop inductance,大概为0.5nH

step IV: 通过如下公式得到电容为12nF

**12nF比计算值10.9nF和Q3D 仿真值10.22nF都大,为什么?

**因为代入公式中的L是整个回路的电感,比电容自身的寄生电感要大,会使得谐振频率降低,如果在计算中将0.065GHz稍微增大一些,那么三个值就很接近了。

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一个比较严重的问题,异常的谐振,当将电容短路时,此时终端阻抗为零,按理论应该会发生全发射,S11应该无限接近于0dB,但是仿真出来的曲线是这样的,优化了很多参数都没找到原因,希望哪个大神能帮我知道下,现在被这个异常的谐振卡住了。看起来是在某些频点形成了天线效应,能量都辐射出去了,毕竟Er=5000太大了,对应的电波长很小,容易形成半波长辐射。


来源:光芯高频实验室
UM理论
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-08-09
最近编辑:11小时前
萧隐君
硕士 | 高级射频工程... 大隐隐于市
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