任何電路選擇電容器時都需要注意失真問題。如果電容器在信號路徑中

，就會出現這類失真。圖1是2個在信號路徑中包含電容器的典型電路。

 

圖1a是Sallen-Key帶通濾波器的第一級。在該電路中，兩個重要電容器出現在通過濾波器的信號路徑中。圖1b是一個使用R/C對驅動SAR-ADC的放大器。電容器CF在輸入信號到達ADC之前完全接觸到了該輸入信號。

圖1.六階帶通濾波器的第一級(a)以及使用R/C對驅動ADC的放大器(b)。

 

該失真出現的原因是標準電容器的電壓與特性相關。換句話說
，電容隨所應用的電壓及頻率而變化。

 

下麵是描述在一段電壓曲線上電容變化的等式：

 

C=C0(1+bVCAP)
，

 

其中

 

C0是標稱電容

 

VCAP是整個電容的電壓

 

b是電容器的電壓係數

 

圖2是整個電容器相關該效應的典型曲線。

圖2.電容器電壓係數

 

電(dian)容(rong)器(qi)輸(shu)入(ru)或(huo)輸(shu)出(chu)電(dian)荷(he)通(tong)過(guo)相(xiang)鄰(lin)阻(zu)抗(kang)，可(ke)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)壓(ya)降(jiang)錯(cuo)誤(wu)。由(you)於(yu)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)與(yu)電(dian)壓(ya)相(xiang)關(guan)，因(yin)此(ci)會(hui)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)非(fei)線(xian)性(xing)錯(cuo)誤(wu)。對(dui)於(yu)正(zheng)弦(xian)波(bo)來(lai)說(shuo)
，該(gai)錯(cuo)誤(wu)包(bao)含(han)諧(xie)波(bo)。

 

電容器電壓係數特性可能在半導體工藝技術中更為明顯。由於ADC輸入端（圖1b）有一個內部輸入R/C，因此這種失真現象也會發生在轉換器的輸入端。

 

此外
，整個電容器的輸入信號頻率也會影響轉換精確度。電容值會引起失真，失真會隨頻率改變。(圖3)。

圖3.電容器THD+N與頻率的比較

 

該圖是幾項電容器技術特性及其總諧波失真+噪聲(SINAD)與頻率性能的比較。圖中最底下的曲線是使用C08電容器獲得的。C0G電容器數據上麵的曲線是係統測量值。圖中的其它曲線來自具有不同電介質（Z5U、Y5V和X7R）的陶瓷電容器。請注意，這些類型的電容器會隨頻率變化產生明顯的非線性及信號失真。

 

圖中沒有顯示NPO類陶瓷電容器。NPO類電容器與C0G性能非常匹配。關鍵是要為C1和C2(圖1a)以及CF(圖1b)選擇正確的電容器類型。你會發現較高質量的外部電容器(CF)不會降低ADC的AC性能標準。較小內部ADC電容器(CSH)的較大電壓係數比不上較大外部電容器的較低電壓係數。

 

信號失真的形式有很多種
，但如果遇到此類問題，電路信號路徑中的電容器可能是最後才考慮的問題。