コンデンサーの周波数特性のはなし２

コンデンサーの周波数特性とは
　前回の周波数特性のはなしにつづく内容ですが、今回は太陽誘電の部品選定ツールを使って、SMDセラミックコンデンサーの周波数特性で主に内部損失に関係が深い ESR (抵抗成分)について調べてみます。
ハード的には
　まずお決まりのサイズ別ですが、今回は 1uF のコンデンサーの周波数特性をサイズ別に見てみます。
　特性インピーダンスはサイズ別に変化がなかったので1種のみにしましたが、ESRは各サイズで表示されています。まず目に付くには一番サイズが大きい 432サイズの黒いラインです。最も抵抗値が低い周波数は 1MHzで0.003Ω程度になって最小値です。また、一番小さなサイズの 105 (赤ライン)では3MHz〜10MHz付近までフラットに0.01Ω以下になっているのが特色です。
　ここで注意が必要なのは、105の低域の特性です。図には50KHzまでしか書いてないのですが、これ以下はさらに ESR が悪化してくると予想されます。小型で便利かと思ってオーディオ帯域で使おうと思っても低域がまるで出ないとか、思わぬ発振をしたとかいうトラブルが出る恐れがあります。
小型で縦横が反対のコンデンサー

　右図のような形で、普通のSMDコンデンサーのサイド側に電極を付け、抵抗を減らそうと言う狙いです。特性図を下に示しますが、50KHz以上ですが、ESRが半分近くになっています。主にデジタル信号の領域で良好な特性が出ることから、近年 CPUのチップ上に実装されるものも見られます。

また、村田製作所では 通過型のEMIフィルタをチップ部品で開発していますが、このコンデンサーと同様サイド側をGNDにして ESRを減らし、高い周波数での特性改善を行っています。電源ラインに使うものから、信号ラインに使える急峻な周波数特性をもったものもありますので、コンデンサーだけではノイズ除去出来ない信号ラインなどは有効です。

　オーディオ帯域では OSコンなどの導電性高分子をつかった電解コンデンサーや、フィルムコンデンサーなどが主力ですね。