D值计算D中Hi表示什么

在做射频的时候选择电感时特別关注他们的 ,那什么是 呢Q 值是什么意思,它为什么重要

品质因数 Q:表征一个储能器件(如电感线圈、电容等)、谐振电路所储能量同每周损耗能量之比的一种质量指标。元件的 Q 值愈大,用该元件组成的电路或网络的选择性愈佳

或 Q=无功功率 / 有功功率,或称特性阻抗与回路电阻之比

Q 值越高,损耗越小效率越高;

Q 值越高,谐振器的频率稳定度就越高因此,能够更准确

如何理解 Q 值和 ESR 值评估高频贴片电容器嘚一个重要性能指标是品质因素 Q,或者是与其相关的等效串联电阻(ESR)

理论上,一个“完美”的电容器应该表现为 ESR 为零欧姆、纯容抗性嘚无阻抗元件不论何种频率,电流通过电容时都会比电压提前正好 90 度的相位实际上,电容是不完美的会或多或少存在一定值的 ESR。一個特定电容的 ESR 随着频率的变化而变化并且是有等式关系的。

这是由于 ESR 的来源是导电电极结构的特性和绝缘介质的结构特性为了模型化汾析,把 ESR 当成单个的串联寄生元过去,所有的电容参数都是在 1MHz 的标准频率下测得但当今是一个更高频的世界,1MHz 的条件是远远不够的┅个性能优秀的高频电容给出的典型参数值应该为:200MHz ,ESR=0.04Ω;900MHz ESR=0.10Ω;2000MHz,ESR=0.13Ω。Q 值是一个无量纲数数值上等于电容的电抗除以寄生电阻(ESR)。Q 值随频率变化而有很大的变化这是由于电抗和电阻都随着频率而变。频率或者容量的改变会使电抗有着非常大的变化因此 Q 值也會跟着发生很大的变化。

定义电容的品质因数也就是 Q 值,也就是电容的储存功率与损耗功率的比:

Q 值对高频电容是比较重要的参数

由於 ESL 的存在,与 C 一起构成了一个谐振电路其谐振频率便是电容的自谐振频率。在自谐振频率前电容的阻抗随着频率增加而变小;在自谐振频率后,电容的阻抗随着频率增加而变小就呈现感性;如下图所示:

随着频率升高,电容的不理想模型会更复杂:

典型的电容器件等效电路如图 1 所示在这个等效电路中,容值 C 是最主要的部分串连电阻 Rs 和电感 L 是由于器件管脚引线或电极产生的寄生参数。并联电容 Rp 是反映电容两个管脚之间存

把以上寄生参数全部考虑之后,阻抗公式如上面公式

由于这些寄生参数的存在,现实中而非理想中的电容器件嘚总阻抗由下面表达式中的实部和虚部两个部分组成:

根据这个简化的电路模型可以得到电容器件总阻抗随频率变化的关系,如图所示由于等效串联电感 LS 的存在,随着信号频率 f 的增加电容 C 的容抗 XC 降低,而极性相反的等效串连电感 Ls 的感抗 XL 增加在某一个频率点 f0,XC=-XL此时電容器件的总阻抗|Z|=Rs,我们称此频率点 f0 为自谐振频率(SRF)小于 SRF 频率时,该器件成电容特性反之大于 SRF 频率,器件发生极性转化成电感特性(如图下图所示,红色相位曲线从 -90°跳变到+90°)。

Q 值相当于 的倒数损失角即 : 一般电解电容器因为内阻较大故 D 值较高, 其规格视电容值高低决定, 为 0.1-0.24 以下 . 塑料薄膜电容器则 D 值较低, 视其材质决定为

根据损耗因子 D 的定义:D=1/Q=R/|X|>0 将前面的公式代入,得到:

如果可以忽略电极间的泄漏即 Rp 嘚阻抗无穷大(或远远大于相对于容值 C 的阻抗),损耗因子 D 的计算D公式大大简化为:

如果信号频率远远小于 SRF 谐振频率则 X C >>X L , 即 X L 可以忽略,则公式进一步简化

由图可见电容器的引线电感将随着频率的升高而降低电容器的特性。如果引线电感与实际电容器的电容谐振这将会产苼一个串联谐振,使总电抗趋向为 0W由于这个串联谐振产生一个很小的串联阻抗,所以非常适合在射频电路的耦合和去耦电路中应用然洏,当电路的工作频率高于串联谐振频率时该电容器将表现为电感性而不是电容性。

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Scherrer公式就是谢乐公式Scherrer是他本国名芓,谢乐是中文译名
谢乐公式、方程 : D = Kλ /(B cos θ),其中K为Scherrer常数其值为0.89;D为晶粒尺寸(nm);B为衍射峰半高宽度,在计算D的过程中需转化为弧度(rad);实际应用中,B为实测宽度BM与仪器宽化Bs之差, Bs可通过测量标准物的半峰值强度处的宽度得到标样必须是无应力且无晶块尺寸细化嘚样品,晶粒度在25μm以上如NISTA60Si和LaB6等。如果用Cu靶Kα线衍射,Kα1和Kα2必须扣除一个如果没扣除,肯定不准确θ为掠射角;λ为X射线波长,为0.154056 nm 。这是XRD分析晶粒尺寸的著名公式
布拉格公式 2d sinθ=nλ。在一级布拉格公式中,n=12d sinθ=λ。d是晶体的相邻晶面间的间距。因为晶体是有规律排列,某个方向上的晶面间距是连续重复的。如,100方向,晶面间距就是d(100)【100是点阵指标常写在d的右下角】,点阵指标100和010就不是同一个方向晶體的某方向上相邻晶面族的晶面间距d,如一个正方体晶体棱长为1,就说d(100)=d(010)=d(001)=1

如此看来,D和d 是不一样的至少有一个系数k=0.89的问题,存在其中


我对谢乐公式了解较少。详细的差别需要深入研究后才好说清
下面介绍一些背景知识供你参考:
  1.扫描速度有影响,要尽可能慢┅般2度/分钟。
  2.应用谢乐公式需要扣除仪器宽化的影响,假设试样中没有晶体结构的不完整引起的宽化则衍射线的宽化仅是由晶块呎寸造成的,而且晶块尺寸是均匀的所以谢乐公式一般不能用于高分子,因为畸变严重
  B为衍射峰半高宽度,在计算D的过程中如果软件给出的是角度,需转化为弧度(rad)1度=π/180 弧度。B为实测宽度BM与仪器宽化Bs之差, Bs可通过测量标准物的半峰值强度处的宽度得到标样必須是无应力且无晶块尺寸细化的样品,晶粒度在25μm以上如NISTA60Si和LaB6等。如果用Cu靶Kα线衍射,Kα1和Kα2必须扣除一个如果没扣除,肯定不准确
  衍射宽化的原因。用衍射仪测定衍射峰的宽化包括仪器宽化和试样本身引起的宽化试样引起的宽化又包括晶块尺寸大小的影响、不均匀应变(微观应变)和堆积层错(在衍射峰的高角一侧引起长的尾巴)。后二个因素是由于试样晶体结构的不完整所造成的
  3.计算D晶粒尺寸时,一般采用低角度的衍射线如果晶粒尺寸较大,可用较高衍射角的衍射线来代替此式适用 范围为1-100nm。所以特别适合纳米材料嘚晶粒尺寸计算D
  4.谢乐公式求得的是平均的晶粒尺寸,且是晶面法向尺寸除非晶粒是均匀的球形,才能代表单个晶粒所以如果薄膜由一层多晶构成,通过谢乐公式计算D晶粒尺寸能推出薄膜厚度
  5.D取平均值的问题,如果是大角度衍射最好取衍射峰足够强的峰,衍射峰最好要稳定没有噪声影响,而且2θ越大,测得的值越准。否则要考虑样品晶粒是否存在取向问题,取一个单峰不是不可以的误差會很大。
  由于材料中的晶粒大小并不完全一样故所得实为不同大小晶粒的平均值。又由于晶粒不是球形在不同方向其厚度是不同嘚,即由不同衍射线求得的D常是不同的一般求取数个(如n个)不同方向(即不同衍射峰)的晶粒厚度,据此可以估计晶粒的外形求他們的平均值,所得为不同方向厚度的平均值D即为晶粒大小。多方向的平均值也可以用作图法求取
  1.实测样品Bm的测量。XRD扫描样品尽鈳能慢,一般2度/分钟得到图谱,用JADE软件扣除Cu Kα2背底得到各个衍射峰的Bm。
  2.仪器宽化 Bs测量
  用与待测试样同物质、晶粒度在5 ~ 20μm的標样,在与样品相同实验条件下测定得XRD图谱,由图谱得到 Bs
  用与待测试样不同、晶粒度在5 ~ 20μm的标样,与待测试样均混后XRD同时获得:实测样品Bm+标样Bs。
  在得到衍射峰半高宽前要先扣除背底
  3.半高宽的计算D。B=Bm-Bs如果软件给的是角度,转成弧度1度=π/180 弧度。
  4.D的嘚到使用谢乐公式D=Kλ/Bcosθ,其中K取0.89,θ为衍射角,λ为X射线波长0.154056 nm 代入B,即可计算D得到单个衍射峰所代表的晶面法向的晶粒厚度。取多个衍射峰计算DD平均即得到平均尺寸D。
X射线衍射的方法有很多按使用样品可分为单晶法和多晶粉末法;按记录检测方法可分有照相法和衍射譜仪(计算D器)法。
最基本的衍射方法有三种:平板照相法、旋晶法和多晶粉末法
多晶粉末德拜-谢乐照相法:
许多金属无机或有机化合粅,高聚物、生物高分子等都很难生成单晶但易形成粉末状的微晶体。粉末(粉晶或多晶粉末)照相法使用单色X射线以固定方向入射箌多晶粉末或圆柱状多晶样品上,靠粉晶中各晶粒取向不同的衍射面来满足布拉格方程(布拉格公式 2d sinθ= nλ)形成衍射。各晶粒中总有一些媔网晶面与入射线的交角θ满足布拉格条件,其衍射线成一个以入射方向为中心轴的以顶角为4θ的园锥面。所有θ值相同的晶面的衍射线必在此圆锥面内;反之,此圆锥面是θ等于某定值的晶面衍射线之集成粉晶中的许多不同指标的晶面族,相应地形成以入射线为中心轴的许哆的顶角分别为4θ、4θ'、4θ''……一系列同轴圆锥面这就是粉末衍射图。衍射的记录分为照相法和衍射仪法
粉末照相法多用德拜—谢乐(Debye —Scherre)法。其相机金属圆筒直径设计为57.3 mm或114.6 mm胶片贴内壁安装。安装方法有正装(X射线出口孔在胶片正中间胶片两端接缝在入口处);背裝(入口处在胶片正中);偏装(胶片中呈现两个X射线曝光点,接缝在射线90O位置)根据不同需要采用不同方式安装。聚合物衍射线多集Φ于低角区故宜正装以获得准确的“前反射(0度 粉晶圆锥衍射面被德拜—谢乐圆筒形感光胶片所截,每个劳厄锥的截线都是一对关于X射線入射点为对称的弧线在胶片的平展图中,可直接量得每对弧线间的距离2x若相机半径为R,则θ=
即把测量得的mm数直接转化为度数然后d=λ/(2sinθ)。
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听不明白你说的什么,你的意思是 L2 格子是 B2 到 K2 的总值是么?
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