圖1中顯示的7個輸出電壓中的尖峰是我輕敲PCB的結果。很多與PCB的(de)物(wu)理(li)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)會(hui)導(dao)致(zhi)電(dian)路(lu)輸(shu)出(chu)的(de)變(bian)化(hua)。例(li)如(ru)
，按(an)壓(ya)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)的(de)封(feng)裝(zhuang)會(hui)改(gai)變(bian)其(qi)偏(pian)移(yi)電(dian)壓(ya)。然(ran)而(er)
，這(zhe)個(ge)電(dian)路(lu)對(dui)振(zhen)動(dong)非(fei)常(chang)敏(min)感(gan)


，而(er)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)通(tong)常(chang)並(bing)未(wei)顯(xian)示(shi)出(chu)這(zhe)樣(yang)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)水(shui)平(ping)。將(jiang)這(zhe)一(yi)點(dian)考(kao)慮(lv)在(zai)內(nei)後(hou)，我(wo)將(jiang)注(zhu)意(yi)力(li)轉(zhuan)移(yi)到(dao)PCB上的陶瓷電容器。

多層陶瓷電容器非常有用。他們提供低等效串聯電阻 (ESR) 與等效串聯電感 (ESL)，以及大容積效率的獨特組合。如圖2所示
，他們的結構是陶瓷電介質材料內的多層金屬電極。


鈦酸鋇 (BaTiO3) 常常被用在陶瓷電容器的電介質中，其原因是這種物質具有大於3000的相對電容率。通常情況下，當你縮小陶瓷電容器的物理尺寸時，電容值的增加就要求在電介質中使用更大量的BaTiO3。撇開高電容率不說
，BaTiO3具有另外一個有意思的特性：就是他的高壓電屬性。這使其成為壓電麥克風和吉他拾音器的理想選擇!

壓電效應是施加機械壓力時電壓產生的過程。圖3顯示，一個陶瓷電容器被焊接在PCB上。當向下按壓時(紅色箭頭)
，PCB變形，使得電介質伸長或被端帽壓縮(藍色箭頭)。當我輕敲PCB時，我在陶瓷電容器上施加了一個機械壓力
，導致電介質中的壓電響應，並產生輸出電壓。


壓電是安裝在高振動環境中的電子元器件的主要問題。在此類應用中
，對於高電容值
，低ESR和ESL，以及小外形尺寸的需要有可能使工程師選擇一款高K陶瓷電容器(X7R，Y5V
，Z5U等)。此類電容器包含高含量的BaTiO3 。一個常見示例就是放置在ADC基準輸入上的電容器。此電路在沒有劇烈抖動的實驗室環境中運轉良好。一旦被安裝在振動環境中
，ADC讀數有可能出現重大誤差。電源設計人員也意識到逆壓電效應
，其中電容器上的紋波電壓使其“小聲哼唱”或抖動。

為了實現低噪聲放大器電路
，我選擇研究幾款不同的方案來解決這個問題：

軟端接陶瓷電容器：這些電容器是端帽內有柔軟且富有彈性物質來減緩壓力的陶瓷電容器。他們曾被用在汽車應用中
，在此類應用中
，PCB彎曲會導致電容器故障。

鉭電容器：據ju報bao道dao，鉭tan電dian容rong器qi未wei表biao現xian出chu顫chan噪zao效xiao應ying。然ran而er，他ta們men也ye有you某mou些xie缺que陷xian。他ta們men會hui被bei極ji化hua，並bing且qie通tong常chang比bi外wai形xing尺chi寸cun和he電dian容rong值zhi相xiang似si的de陶tao瓷ci電dian容rong器qi具ju有you更geng高gao的deESR和ESL。

薄膜電容器：某(mou)些(xie)客(ke)戶(hu)已(yi)經(jing)表(biao)示(shi)，在(zai)高(gao)抖(dou)動(dong)環(huan)境(jing)中(zhong)使(shi)用(yong)薄(bo)膜(mo)電(dian)容(rong)器(qi)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)令(ling)人(ren)滿(man)意(yi)的(de)結(jie)果(guo)。不(bu)好(hao)的(de)一(yi)麵(mian)是(shi)薄(bo)膜(mo)電(dian)容(rong)器(qi)通(tong)常(chang)比(bi)陶(tao)瓷(ci)或(huo)鉭(tan)電(dian)容(rong)器(qi)大(da)，價(jia)格(ge)也(ye)高(gao)很(hen)多(duo)。

這些解決方案是組件級的
，其中並不包括對PCB的可能更改
，諸如應力消除斷流器。在下一篇博文中，我將在同一電路中測試每一款電容器，並且比較他們對抖動的敏感性。

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