コンデンサのインピーダンス
ESRの周波数特性とは?

2012/11/28
基礎

カテゴリー:コンデンサPLAZA
2.各種コンデンサの周波数特性
前項ではコンデンサの寄生成分であるESR、ESLが周波数特性に大きな影響を与えることを説明しました。コンデンサの種類が変わると寄生成分も異なるため、ここではコンデンサの種類による周波数特性の違いについて説明します。
図5に静電容量10uFの各種コンデンサの|Z|及びESRの周波数特性を示します。フィルムコンデンサ以外はすべてSMDタイプのコンデンサです。

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図5.各種コンデンサの|Z|/ESR周波数特性

図5に示すコンデンサの静電容量値はいずれも同じ10uFであるため、周波数1kHz未満の容量性領域の|Z|はすべて同等の値を示します。しかし、1kHz以上ではアルミ電解コンデンサやタンタル電解コンデンサは、積層セラミックコンデンサやフィルムコンデンサと比較して|Z|が大きくなっています。これは、アルミ電解コンデンサやタンタル電解コンデンサの電解質材料の比抵抗が高くESRが大きいためです。フィルムコンデンサや積層セラミックコンデンサは電極に金属材料を用いているため非常に低いESRとなっています。

積層セラミックコンデンサとリード付きフィルムコンデンサは、共振点近くまでほぼ同じ特性となっていますが、自己共振周波数は積層セラミックコンデンサの方が高く、誘導性領域の|Z|は積層セラミックコンデンサの方が低くなっています。これは、リード付きのフィルムコンデンサはリード線の分だけインダクタンスが大きくなっているためです。

以上の結果から、SMDタイプの積層セラミックコンデンサは広い周波数帯域でインピーダンスが低くなっており、高周波用途に最も適したコンデンサであると言えます。


次ページでは積層セラミックコンデンサの周波数特性や周波数特性データの入手方法についてご紹介しています。