I 类电容器是那些在各种条件下都被认为是“超稳定”的电容器。I 类电容器主要由锆酸钙制成,这是一种在温度范围内非常稳定但相对介电常数比 II 类低得多的介电材料,因此总电容低得多。-55C 至 125C 温度范围内的电容容差以 PPM 为单位测量。例如,使用上面的解码表,C0G 在该温度范围内的电容容差为 -30ppm,而 U2J 在该温度范围内的容差为 -750ppm。U2J 的电容比 C0G 大,大约是 2 到 4 倍,但仍远低于 II 类。通常,具有更大的电容是以牺牲温度稳定性为代价的。
II 类:X7R 和 X5R
虽然看起来相似,但 II 类的温度系数指定不同,主要是因为材料组完全不同。这些类型的电容器是使用钛酸钡制成的(稍后会详细介绍)。这种材料的介电常数比 I 类材料高得多,大约是 I 类材料的 1,000 到 10,000 倍。如此大的电容是有代价的,它在温度范围内并不是那么稳定。解码字母汤的方法比他们的 I 类同行稍微容易一些。在这种情况下,第一个字母是温度下限,第二个字母是温度上限,最后一个字母是该范围内的电容容差。因此,使用该解码器,X7R 从 -55C 到 125C 的电容容差为 +-15%。
当新鲜烧制和烧结时,钛酸钡的微晶结构是面心立方 (FCC) 结构,钛原子位于晶格中间。随着材料尺寸缩小,钛原子从立方体中心的位置移开,并在整个结构中产生电荷密度差异。这是 II 类 MLCC 中偶极子的起源。整个陶瓷材料不会在同一方向均匀极化,因为陶瓷材料自身对齐,由于颗粒尺寸的缺陷和差异而形成晶界。这形成了具有一般极化方向的域。正是这些域通常与电场对齐并有助于电容。这完全是因为在 II 类电介质中发现了移动的钛原子。
使用 II 类陶瓷电容器进行设计和工程
II 类电介质的铁电性质带来的影响对依赖 II 类电容器的工程和电路产生影响。所谓的直流偏置效应、微音和老化都是由于钛酸钡中钛原子位移产生的偶极子。