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コンデンサの自己共振

2006/03/01 09:22

電子部品の営業やってます。お客さんとの商談で「コンデンサの自己共振に気をつけてくれ！」と言われ、知ったかぶりして話を続けたんですが自分で調べてもわかりません。「自己共振が２ＧＨｚ以内（以上？だったかも）・・・」ということなんですがそもそも「コンデンサの自己共振」という用語自体が何をさすのかがわかりません。ご教示ください。

Microwavy
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物理学
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mtld
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2006/03/01 12:49 回答No.2

理想コンデンサーに対して現実のコンデンサーは多少のインダクタンスを持つ為に高い周波数で共振器になるのですコンデンサーメーカーカタログをご覧になればグラフが載ってますコンデンサーは周波数を上げていくとインピーダンスが下がっていき　ある所で最低になりますが更に上げていきますと今度はインダクタンスが効いて来るために上がっていきます　先の最低値の周波数が共振周波数です共振器ではコンデンサーになりませんから　この共振周波数以下で使う事になり　十分低い周波数で使えば立派なコンデンサーになりますこの共振周波数が高い程　高い周波数まで使えるコンデンサーとなりますが構造等で限界がありますし容量値が大きければ当然共振周波数は低くなります構造上リードが短いチップコンが最も理想的で高い周波数迄使えます　容量値が小さい程高い周波数迄使えます

質問者

お礼 2006/03/02 19:41

初心者にもわかりやすい説明で助かりました。ありがとうございます。

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soramist
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2006/03/01 14:27 回答No.3

理想的なコンデンサは、Zc=1/2πfc の式に従った挙動を示す純粋な[C]ですが、現実には、そのようなものはなく、実際のCは、複雑なL,C,Rの組み合わせで構成されています。中央付近に「コンデンサの等価回路」の図があります。 http://www.fr-radio.com/capacitor.htm ご質問は、この中でCと直列に入ったL(ESL)による「直列共振」を問題にしているものと思われます。直列共振ですから、共振点でインピーダンスは最小になります。それは良いのですが、この共振周波数より高い周波数では、周波数の上昇とともにインピーダンスは増加する、すなわち[C]ではなく、[L]の性質を示すことになります。下記データシート中ほどの右側に「インピーダンスー周波数特性」のデータがあります。（ページが記載してないので場所をはっきりと言えず、申し訳ありません） http://www.kyocera.co.jp/prdct/electro/pdf/kon_serami/cm-cj.pdf このデータシートによると、CH10pFは約2GHzで共振しています。どこまで使えるか？・・・ですが、それは回路インピーダンスとの兼ね合いによります。もし、50Ω回路のパスコンに使うのであれば、このコンデンサは、4ＧＨｚくらいでも10Ω程度ですから、まだまだ「パスコンとして」通用します。（勿論、共振周波数より上では使わないことが理想ですが、部品特性上、そうも行かないことがあり、妥協点をとる必要があることもあります←容量を小さくすれば共振は上がるが、インピーダンスも高くなり許せない・・・等の条件）「コンデンサの自己共振に気をつけてくれ」というのは、これらデータもしっかりチェックしてくれ、ということでしょう。これらデータはメーカーサイトには必ずあります。積層セラミックには種々のものがあり、特に高周波用に設計されたチップコンデンサの中には、上記特性よりも更に優秀な特性を示すものもありますが、値段も高価であり、ここは値段と特性の兼ね合いをとることになるでしょう。蛇足ですが、前記等価回路図に示されたその他数値も、データシートには掲載されていますから、これらも含めて、納入するコンデンサがどういう特性を持っているかを、しっかり理解しておくことが重要でしょう。なお、ご不明な点があれば遠慮なく質問してください。