Kapasitanssimuutokseen

Kapasitanssimuutokseen tarkoittaa ilmiötä, jossa kapasitanssi muuttuu ajan myötä tai ympäristötekijöiden vaikutuksesta. Kapasitanssi (C) määrittää, kuinka paljon varauksia voidaan varastoida jännitteellä per capacitor, ja sen vaihtelu vaikuttaa piirin reaktanssiin, resonanssiin ja mittaustuloksiin. Kapasitanssin muutoksiin voivat vaikuttaa sekä komponentin fyysiset ominaisuudet että ulkoiset olosuhteet.

Tyypillisiä syitä kapasitanssin muutoksiin ovat lämpötilan vaihtelut ja lämpötilakerroin (dielektrisen aineen ominaisuus riippuu lämpötilasta), vanheneminen, kosteuden vaikutus sekä dielektrisen materiaalin epälineaariset tai ikäviä vaikutuksia. Lisäksi jännitevaste (voltage coefficient) ja taajuus voivat muuttaa kapasitanssia erityisesti monikerroksisissa tai ei-lineaarisissa dielektrisissä materiaaleissa. Mekaaninen rasitus, kosteus, mekaaninen jännitys sekä valmistusvaiheiden toleranssit voivat aiheuttaa lisäyhteys- tai sarjaparasidheitä, jotka vaikuttavat kokonaiskapasitanssiin.

Mittaaminen ja mallintaminen tapahtuvat usein käyttämällä LCR-mittaria tai C-V-mittauksia; mittaustulokset annetaan yleensä at frekvenssi- tai lämpötilakohtaisesti. Kapasitanssimuutoksia hallitaan piirimallien avulla sekä valitsemalla dielektriikkaa, jolla on alhaisempi lämpötilakierto (esimerkiksi NP0/C0G-tyypit) tai käyttämällä lämpötilakorjattuja komponentteja ja kalibrointia. Käytännössä kapasitanssimuutoksia huomioidaan erityisesti tarkkuus- ja taajuuslaskuissa, kuten kytkimissä, oskillaattoreissa ja suodatuspiireissä.

Lisäksi suunnittelussa voidaan käyttää varustuksia, kuten varattoja tai lämpötilakorjattuja verkkoja, sekä harjoittaa luotettavuus- ja elinikätestauksia lämpötilakierroilla ja kosteustesteissä kapasitanssin driftin minimoimiseksi.