Выбор СВЧ конденсатора не всегда очевиден, т.к. требует детального сравнения. Ошибка в этом вопросе может привести либо к неоправданному удорожанию устройства, либо к его недостаточной надежности. В данной статье как раз и проведен сравнительный анализ по нескольким параметрам многослойных СВЧ конденсаторов двух известных брендов: ATC и Johanson Technology, и даны общие рекомендации по выбору между ними.
1. Общие характеристики
Параметр | ||
Диапазон емкостей, пФ | 0.1 – 27 | 0.1 – 33 |
Рабочее напряжение, В | 200 | 50, 200 и 250 |
Диапазон температур | -55…+125 град. С | -55…+150 °С |
Наработка на отказ | 2000 ч. @ +125 °С и 2x WVDC | 1000 ч. @ +125 °С и 2x WVDC |
ТКЕ | 0…+/-30 ppm | 0…+/-30 ppm |
Добротность | >2000@1 МГц | >10000@1 МГц |
Старение | нет | нет |
Пьезоэффект | нет | нет |
Влагоустойчивость | 85°C, 85% RH, at rated WVDC, 1000 hours | 40°C, 85% RH, 1.5 WVDC, 240 hours |
Конденсаторы ATC соответствуют или превосходят требования стандартов EIA-198, MIL-PRF-55681, MIL-PRF-123.
По диапазону рабочих напряжений компания Johanson Technology предоставляет более гибкий выбор. На 50 В выпускаются конденсаторы 30, 33 пФ, которых нет в линейке ATC. Остальные конденсаторы выпускаются в двух вариантах: 50 и 200/250 В
2. Отклонения емкости от номинала
Код | A | B | C | D | F | G | J | K | M |
ATC, Отклонение, +/- | 0.05 пФ | 0.1 пФ | 0.25 пФ | 0.5 пФ | 1 % | 2 % | 5 % | 10 % | 20 % |
Johanson, Отклонение, +/- | 0.05 пФ | 0.1 пФ | 0.25 пФ | 0.5 пФ | 1 % | 2 % | 5 % | 10 % |
|
3. Эффективное последовательное сопротивление (ESR)
Рис. 1 ESR для конденсаторов ATC
Рис. 2 ESR для конденсаторов Johanson Technology
Для частоты 1 ГГц ESR конденсаторов ATC лежит в пределах 0.07-0.09 Ом, а конденсаторов Johanson Technology лежит в пределах 0.07-0.1 Ом, т.е. они практически равны.
Но для частоты 2 ГГц ESR конденсаторов ATC лежит в пределах 0.12-0.14 Ом, а конденсаторов Johanson Technology лежит в пределах 0.14-0.18 Ом. Т.е. у конденсаторов ATC ESR примерно на 15-30% лучше.
Надо полагать, что на более высоких частотах разница еще более существенная. Но на частотах <1 ГГц ESR конденсаторов этих двух серий отличается незначительно.
4. Добротность
Рис. 3 Добротность конденсаторов Johanson Technology
Для конденсаторов ATC аналогичный график не приведен. Указано лишь, что она >2000 @ 1 МГц.
5. Частота последовательного резонанса (SRF)
Рис. 4 SRF для конденсаторов ATC
Рис. 5 SRF для конденсаторов Johanson Technology
Как видно из приведенных выше графиков, собственная частота последовательного резонанса у конденсаторов ATC несколько выше: 12ГГц @ 1 пФ против 9ГГц @ 1 пФ и 4 ГГц против 3-х ГГц для 10 пФ.
Возможно, эта разница связана с материалом печатной платы, на которой проводилось тестирование. Для ATC это RO4350 толщиной 10 mil ; для Johanson Technology RO4003 толщиной 16 mil.
Про виды резонансов хорошо было рассказано на Habr'e здесь.
6. Максимальный допустимый ток
Рис. 6 Максимальный допустимый ток для конденсаторов Johanson Technology
Аналогичные данные для конденсаторов ATC не приведены.
Таким образом, конденсаторы ATC обладают более высокой надежностью а также лучшим ESR на частотах выше 2 ГГц. На частотах же ниже 1 ГГц конденсаторы Johanson Technology не уступают им по параметрам и существенно дешевле. Что весьма существенно для таких массовых приложений как IoT.
