电容的寄生参数
PCB过孔的寄生电容和电感
PCB过孔的寄生电容和电感的计算和使用一、PCB过孔的寄生电容和电感的计算PCB过孔本身存在着寄生电容，假如PCB过孔在铺地层上的阻焊区直径为D2,PCB 过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,基板材介电常数为ε,则PCB过孔的寄生电容数值近似于：C=1.41εTD1/(D2-D1)PCB过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间，降低了电路的速度尤其在高频电路中影响更为严重。
举例，对于一块厚度为50Mi l的PCB，如果使用的P CB过孔焊盘直径为20Mil（钻孔直径为10Mils），阻焊区直径为40Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出PCB过孔的寄生电容大致是：C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020)=0.31pF这部分电容引起的上升时间变化量大致为：T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(50/2)=17.05ps从这些数值可以看出，尽管单个PC B过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显，但是如果走线中多次使用PCB过孔进行层间的切换，就会用到多个PCB过孔，设计时就要慎重考虑。
实际设计中可以通过增大PCB过孔和铺铜区的距离（Anti-pad）或者减小焊盘的直径来减小寄生电容。
PCB过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感，在高速数字电路的设计中，PCB 过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。
它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献，减弱整个电源系统的滤波效用。
我们可以用下面的经验公式来简单地计算一个P CB过孔近似的寄生电感：L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指PC B过孔的电感，h是PCB过孔的长度，d是中心钻孔的直径。
寄生参数素材课件
目录 Contents
• 寄生参数概述 • 寄生电阻 • 寄生电容 • 寄生电感 • 寄生参数提取技术 • 寄生参数在电路设计中应用案例
01
寄生参数概述
定义与分类
定义
在电子电路中，除元件本身的电 阻、电容和电感等基本参数外， 还存在一些附加参数，称为寄生 参数。
分类
主要包括寄生电阻、寄生电容和 寄生电感等。
降低电路效率
寄生电感可能增加电路中的无功功率，降低电路 的工作效率。
减小寄生电感方法
1 2
优化布线
合理布局导线，减小导线长度和回路面积，降低 寄生电感。
使用低电感元件
选择引脚电感较小的电子元件，降低寄生电感的 影响。
3
采用多层板结构
利用多层板结构，将电源线和地线分别布置在不 同层，减小互感。
05
提高接触质量
优化导体之间的接触质量 ，如采用镀金、镀银等工 艺，降低接触电阻。
优化焊接工艺
改进元器件引脚的焊接工 艺，确保焊接质量良好， 降低引脚电阻。
03
寄生电容
寄生电容产生原因
导线之间电容
由于导线之间存在电场，导线之间会形成电容，即导线间寄生电 容。
元件引脚与地之间电容
元件引脚与地之间存在电场，形成引脚与地之间的寄生电容。
寄生参数影响
01
02
03
04
信号完整性
寄生参数可能导致信号失真、 衰减和噪声增加，影响信号完
整性。
电源完整性
寄生参数可能引起电源波动、 纹波和噪声，影响电源完整性
。
电磁兼容性
寄生参数可能产生电磁干扰（ EMI）和电磁兼容性（EMC）
问题。
电路性能
mos管 寄生电容
mos管寄生电容寄生电容是MOS管中一个重要的参数，对MOS管的性能和工作状态有着重要影响。
本文将从寄生电容的定义、特性以及对MOS管性能的影响等方面进行详细阐述。
一、寄生电容的定义寄生电容是指在MOS管中除了设计意图外，由于材料、结构等因素所产生的电容。
它是不可避免存在的，并且会对MOS管的性能产生一定的影响。
寄生电容主要分为输入电容、输出电容和反向传输电容三种。
其中输入电容是指当MOS管的栅极电压变化时，导致源极和栅极之间的电荷变化所产生的电容。
输出电容是指当MOS管的栅极电压变化时，导致漏极和栅极之间的电荷变化所产生的电容。
反向传输电容是指当MOS管的漏极电压变化时，导致栅极和漏极之间的电荷变化所产生的电容。
这三种电容都会对MOS管的工作性能产生影响。
二、寄生电容的特性1. 面积相关：寄生电容与MOS管的面积成正比。
面积越大，寄生电容越大。
2. 厚度相关：寄生电容与MOS管的氧化层的厚度成反比。
氧化层越薄，寄生电容越大。
3. 电压相关：寄生电容与MOS管的工作电压无关，但与栅极电压和漏极电压有关。
栅极电压越大，输入电容越小；漏极电压越大，输出电容和反向传输电容越小。
三、寄生电容对MOS管性能的影响1. 延迟时间：寄生电容会导致MOS管的延迟时间增加。
在开关过程中，寄生电容需要充放电，从而导致开关速度变慢。
2. 开关损耗：寄生电容在开关过程中需要充放电，会导致能量损耗。
这种能量损耗会转化为热量，降低MOS管的效率。
3. 电流泄漏：寄生电容会导致MOS管的漏电流增加。
这是因为寄生电容会形成一个电荷储存器，当电压变化时，会导致电荷从栅极漏到源极或漏极，从而产生电流泄漏。
4. 噪声干扰：寄生电容会引入噪声干扰，影响MOS管的信号传输质量。
特别是在高频应用中，寄生电容会导致信号失真，降低系统性能。
四、减小寄生电容的方法1. 优化结构：通过优化MOS管的结构设计，减小寄生电容。
例如采用浅掺杂、缩小尺寸等方法，可以减小输入电容和输出电容。
寄生参数
寄生参数四层电路板上的0.1 英寸(0.25 cm)宽电路板线迹所具有的电感大约为0.7nH/英寸(0.3 nH/cm)。
IC 封装中接合线的典型电感在1 nH 范围内，印刷电路板的过孔电感在0.2 nH 范围内。
导线电感约为15nH/英寸。
铝电解电容寿命铝电解电容器在浸透电解液的纸片两面放臵金属薄片。
这种电解液会在电容器寿命期间蒸发，从而改变其电气属性。
如果电容器失效，其会出现剧烈的反应：电容器中形成压力，迫使它释放出易燃、腐蚀性气体。
电解质蒸发的速度与电容器温度密切相关。
工作温度每下降10 摄氏度，电容器寿命延长一倍。
电容器额定寿命通常为在其最大额定温度下得出的结果。
典型的额定寿命为105 摄氏度下1000 小时。
选择这些电容器用于图1 所示LED 灯泡等长寿命应用时（LED 的寿命为25000 小时），电容器的寿命便成了问题。
要想达到25000 小时寿命，这种电容器要求工作温度不超过65 摄氏度。
这种工作温度特别具有挑战性，因为在这种应用中，环境温度会超出125 摄氏度。
市场上有一些高额定温度的电容器，但是在大多数情况下，铝电解电容器都将成为LED灯泡寿命的瓶颈组件。
这种寿命温度依赖度实际影响了您降低电容器额定电压的方法。
您首先想到的可能是增加电容器额定电压来最小化电介质失效的机率。
但是，这样做会使电容器的等效串联电阻(ESR) 更高。
由于电容器一般会具有高纹波电流应力，因此这种高电阻会带来额外的内部功耗，并且增加电容器温度。
故障率随温度升高而增加。
实际上，铝电解电容器通常只使用其额定电压的80% 左右。
图1 这种105℃电容器可能不会达到其声称的23 年寿命图2 低温下ESR 性能急剧下降。
100欧姆0603电阻寄生电容
在电子电路设计中，0603尺寸的电阻因其小型化、高密度等优点被广泛应用。
然而，随着电子设备的集成度和频率的提高，电阻的寄生参数开始引起关注。
本文将重点分析100欧姆0603电阻的寄生电容特性，探讨其对电路性能的影响及优化措施。
一、0603电阻寄生电容的来源0603电阻的寄生电容主要来源于以下几个方面：1. 引线电容：电阻引线与PCB板之间的寄生电容，主要取决于引线长度、引线间距及PCB材料。
2. 介质电容：电阻内部介质材料在电场作用下形成的电容，与介质材料的介电常数有关。
3. 结构电容：电阻内部元件之间的寄生电容，如电阻丝与引线之间的电容、引线之间的电容等。
二、100欧姆0603电阻寄生电容的影响1. 高频性能：寄生电容会导致电阻在高频电路中呈现容性特性，影响电路的阻抗匹配和信号传输。
2. 电路稳定性：寄生电容可能会引起电路自激振荡，降低电路稳定性。
3. 电源噪声：寄生电容会吸收电源噪声，降低电源质量。
三、100欧姆0603电阻寄生电容的测量1. 测试方法：采用LRC网络分析仪或阻抗分析仪测量电阻的S参数，通过S11和S22的测量值计算寄生电容。
2. 测试条件：在测试过程中，需注意测试频率、温度、湿度等条件对测量结果的影响。
四、100欧姆0603电阻寄生电容的优化1. 选择合适的PCB材料：选用低介电常数的PCB材料，降低引线电容和介质电容。
2. 优化PCB布局：合理布局电阻，减小引线长度和间距，降低引线电容。
3. 采用无铅焊接：无铅焊接可以降低焊接过程中产生的热应力和机械应力，减少电阻变形和裂纹，降低结构电容。
4. 选择合适的封装：采用小型化封装，降低电阻的体积和重量，降低结构电容。
5. 优化电路设计：在电路设计中，合理布局电阻，避免寄生电容对电路性能的影响。
五、案例分析以下是一个100欧姆0603电阻在高频电路中的应用案例：1. 电路功能：该电路用于信号滤波，要求电阻在高频范围内具有良好的阻抗匹配。
LLC参数计算和MOS管寄生电容的解释(仙童手册)
确定变压器匝比计算负载等效电阻计算励磁电感（死区期间寄生电容充放电能量守恒）计算输出电压增益计算电感系数和品质因数（1.L n Q 与励磁电感的关系2.Ln 、Q 与最大增益的关系）得到谐振参数图1.LLC 主电路参数计算步骤表1是按照上面图2所示步骤得到的计算值与实际电路中使用的数值的比较，从表1的对比可以发现计算值与实际值之间的误差较大。
表1.LLC 主电路参数计算值和实际值电路参数计算值实际值谐振电感L r 5.45uH 23uH 谐振电容C r 464.77nF 99nF 励磁电感L m 1.29mH260uH变压器变比n0.518（390/753.6）0.525（21/40）由于励磁电感的计算会导致后续谐振电感参数和谐振电容参数的误差，因此，为了找到计算的来源，首先得分析励磁电感计算的正确与否。
下面是对励磁电感计算的方法。
为了保证原边开关管完全实现零电压开通，在死区时间内励磁电流的峰值需要满足维持开关管寄生电容充放电所需要的能量，因此有max 4dead rss inLLCi t C U 上式中i max 是励磁电流最大值，t dead 是开关管的死区时间，Crss 是MOSFET 的寄生电容，U in-LLC 是LLC 谐振变换器的输入电压。
当LLC 谐振变换器的工作频率等于谐振频率时，谐振电流可以简化为正弦波，而励磁电流则简化为三角波，由于在一个开关周期内励磁电感充放电能量相等，对T/4时间内积分可以得到励磁电流最大值max4Lm mU T i L 上式中U Lm 是励磁电感电压，当其被输出电压钳位时有U Lm =n （U o +2U D ），由零电压开通条件表达式和励磁电流最大值表达式可以得到励磁电感的取值上限16dead mrssTt L C 代入数字计算得L m （max ）=1.29mH上面的计算方法中原理和公式都没有错误，可能存在问题的地方是励磁电感上限计算公式代入的数值有误。
mos管的寄生电容
mos管的寄生电容MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）是一种非常基础的电子器件，应用广泛。
虽然 MOS管的结构比较简单，但是其中的一些参数却具有特殊的意义。
其中，MOS管的寄生电容是一项非常重要的指标，因为它会对 MOS管的工作特性产生重要影响。
下面，我们将围绕 MOS管的寄生电容展开一篇文章。
Step 1：首先，我们先来看看 MOS管的寄生电容是什么。
所谓寄生电容，是指 MOS管中和其他元件或者晶体管之间存在的无意中的电容。
在 MOS管的结构中，最常见的寄生电容有 MOS管的漏极和栅极之间的电容 Cgd ，MOS管的源极和栅极之间的电容 Cgs ，以及栅极和底部介质之间的电容 Cgb 。
Step 2： MOS管的寄生电容存在的原因是什么？一方面，MOS管的结构包含了不少的 pn 结，而 pn 结就会产生电容的效应。
例如，MOS管中的漏极与底部的 p 型区域之间就构成了一个 pn 结，其对应的电容就是 Cgd 。
同时，MOS管的源极和 p 型区域之间也构成了一个pn 结，其对应的电容就是 Cgs 。
另一方面，MOS管的寄生电容还与MOS管的工艺制程息息相关。
例如，MOS管漏极和栅极之间的电容 Cgd 的大小与漏极和底部介质之间交汇面积大小和介质厚度有关。
Step 3： MOS管的寄生电容对其工作特性的影响是什么？主要有以下两点。
首先， MOS管寄生电容会影响 MOS管的开关速度。
在 MOS管开启和关闭时，需要充放电寄生电容。
可见，寄生电容越大，充放电时间就越长，开关速度就越慢。
因此，在高频电路中，用于开关的MOS管必须具有较小的寄生电容。
其次，寄生电容还会影响 MOS管的增益和放大倍数。
特别是 MOS管的源极电路中，输出信号的放大倍数会受到 Cgs 电容的影响。
Step 4：如何降低 MOS管的寄生电容？主要有以下两种方法。
mos管寄生参数
mos管寄生参数mos管寄生参数是指在集成电路设计中，使用mos管对寄生参数进行建模和分析的方法。
mos管寄生参数是指mos管内部存在的各种电容和电阻等对电路性能的影响。
mos管寄生参数主要包括输入电容Cgs、输出电容Cgd、反向传输电容Cgb、漏极电导Gds和栅极电导Ggs等。
这些参数的存在会导致mos管在工作过程中产生一些不可忽视的电路寄生效应，对电路性能产生一定的影响。
mos管的输入电容Cgs是指栅极与源极之间的电容。
当栅极信号变化时，由于栅极与源极之间存在电容，就会导致电压延迟和相位延迟的问题。
这对于高频电路设计来说是非常重要的，需要准确地建立输入电容模型，以保证电路性能的稳定和可靠。
mos管的输出电容Cgd是指漏极与栅极之间的电容。
当mos管工作时，由于漏极与栅极之间存在电容，就会导致输出电压变化的延迟和相位延迟。
这对于高速数字电路设计来说是非常关键的，需要准确地建立输出电容模型，以保证电路的稳定和可靠。
mos管的反向传输电容Cgb是指栅极与基极之间的电容。
当mos 管工作时，由于栅极与基极之间存在电容，就会导致电流的反向传输和漏电流的增加。
这对于低功耗电路设计来说是非常重要的，需要准确地建立反向传输电容模型，以保证电路的低功耗和高性能。
mos管的漏极电导Gds是指漏极电流与漏极电压之间的关系。
当mos管工作时，由于漏极电流与漏极电压之间存在一定的关系，就会导致漏极电流的非线性增加和漏极电压的非线性变化。
这对于模拟电路设计来说是非常关键的，需要准确地建立漏极电导模型，以保证电路的线性和稳定。
mos管的栅极电导Ggs是指栅极电流与栅极电压之间的关系。
当mos管工作时，由于栅极电流与栅极电压之间存在一定的关系，就会导致栅极电流的非线性增加和栅极电压的非线性变化。
这对于模拟电路设计来说也是非常关键的，需要准确地建立栅极电导模型，以保证电路的线性和稳定。
mos管寄生参数是集成电路设计中不可忽视的重要因素。
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电容的寄生参数
电容的寄生参数主要包括寄生电阻、寄生电容和寄生电感。
这些参数是由于电容的结构、材料和制造工艺等因素导致的，会对电容的性能产生影响。
寄生电阻：电容器内部存在一定的电阻，称为寄生电阻（ESR）。
ESR 的存在导致电容器在充放电过程中会产生能量损耗，从而引起电容器的发热。
寄生电阻的值与电容的材料、结构以及工作频率等因素有关。
例如，在电源电路中，电容器可能会被用来滤波，由于ESR的存在，滤波效果会受到一定的影响。
寄生电容：寄生电容一般是指电感、电阻、芯片引脚等在高频情况下表现出来的电容特性。
实际上，一个电阻等效于一个电容、一个电感和一个电阻的串联，在低频情况下表现不是很明显，而在高频情况下，等效值会增大，不能忽略。
寄生电容的值与电容的结构、工作频率等因素有关。
例如，在高频电路中，寄生电容可能会导致信号的衰减或畸变。
寄生电感：由于电容器内部的导线存在电感，当电容器在高频下工作时，这些导线上的电感效应就会显现出来。
寄生电感的值与电容的结构、引线长度以及工作频率等因素有关。
例如，在高频电路中，寄生电感可能会导致信号的损失或畸变。
在设计和应用电路时，需要考虑这些寄生参数对电路性能的影响。
例
如，在电源电路中，可以选择具有较低ESR的电容器来提高滤波效果；在高频电路中，需要考虑寄生电容和寄生电感的影响，以避免信号的衰减或畸变。
此外，还可以通过优化电路布局和选择合适的元件来减小寄生参数对电路性能的影响。