ตัวเก็บประจุ MOS แบบขั้วคู่สมมาตร 470pF 100V อัตราการสลูเรตสูง ภูมิคุ้มกันต่อทรานเซียนต์ ชิปชั้นเดียวสำหรับการสลับ RF

HACC471S100V701 ตัวเก็บประจุ MOS แบบขั้วคู่สมมาตร 470pF 100V แบบชั้นเดียวสำหรับพันด้วยลวด RF Chip

คำจำกัดความผลิตภัณฑ์: HACC471S100V701 เป็นตัวเก็บประจุแบบโลหะ-ออกไซด์-สารกึ่งตัวนำ (MOS) ชั้นเดียวที่สร้างขึ้นบนแผ่นซิลิคอน float-zone ที่มีความต้านทานสูงพร้อมฉนวนไดอิเล็กทริกซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO₂) ที่เติบโตด้วยความร้อน ให้ค่า 470 pF (±10%) ที่แรงดันไฟฟ้าทำงาน 100 V DC ในชิปขนาด 0.50 มม. × 0.50 มม. × 0.15 มม. ที่สามารถพันด้วยลวดได้ อุปกรณ์ในตระกูลเดียวกันนี้ยังถูกอธิบายว่าเป็นชิปตัวเก็บประจุชั้นเดียว (SLC), ชิปตัวเก็บประจุ RF, ตัวเก็บประจุที่พันด้วยลวด หรือชิปตัวเก็บประจุ MOS

ลักษณะเด่นสองประการคือ การทำงานแบบขั้วคู่สมมาตร และ ภูมิคุ้มกันต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่รวดเร็ว (high dV/dt transient immunity). ทั้งสองอย่างนี้ทำให้ชิ้นส่วนนี้เหมาะสมสำหรับวงจร RF แบบสองขั้วและแบบ AC-coupled ซึ่งตัวเก็บประจุต้องทำงานเหมือนกันสำหรับสัญญาณทั้งขั้วบวกและขั้วลบ และต้องทนต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่รวดเร็ว

คุณสมบัติหลัก

การทำงานแบบขั้วคู่สมมาตร

ในตัวเก็บประจุ MOS ทั่วไป ค่าความจุที่วัดได้จะขึ้นอยู่กับขั้วของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้: ขั้วหนึ่งจะทำให้ซิลิคอนเข้าสู่สภาวะสะสม (C ≈ Cox) ในขณะที่ขั้วตรงข้ามจะทำให้เกิดสภาวะพร่อง ทำให้ค่าความจุที่ใช้งานลดลง HACC471S100V701 ใช้แพลตฟอร์มโลหะ-ออกไซด์-สารกึ่งตัวนำแบบสมมาตรพร้อมอิเล็กโทรดซิลิคอน float-zone ที่มีการเจือปนสูงมาก ทำให้ความจุของสารกึ่งตัวนำยังคงสูงกว่าความจุของออกไซด์อย่างมากภายใต้ทิศทางแรงดันไฟฟ้าทั้งสอง ผลลัพธ์ที่ได้คือลักษณะ C-V ที่เกือบจะเหมือนกันสำหรับแรงดันไฟฟ้าทั้งขั้วบวกและขั้วลบ — ค่าความจุคงที่ภายใน ±1% ตลอดช่วง ±100 V. สิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับเส้นทางสัญญาณแบบ AC-coupled และแบบสองขั้วที่ตัวเก็บประจุต้องทำงานเหมือนกันโดยไม่คำนึงถึงขั้วของสัญญาณ ลดความไม่สมมาตรและการบิดเบือนของรูปคลื่น

ภูมิคุ้มกันต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่รวดเร็ว (High dV/dt Transient Immunity)

ตัวเก็บประจุที่ได้รับแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจะดึงกระแสการกระจัด i = C · dV/dt โครงสร้างชั้นเดียวจะขจัดชั้นอิเล็กโทรดภายในของตัวเก็บประจุเซรามิกหลายชั้น ทำให้ค่าความเหนี่ยวนำอนุกรมเทียบเท่า (ESL) ต่ำกว่า 0.05 nH และจำกัดแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่เกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็ว ร่วมกับชั้นโลหะทองคำ ≥2.5 µm ซึ่งให้เส้นทางการไหลของกระแสที่แข็งแรงและมีความต้านทานต่ำ รวมถึงมวลความร้อน HACC471S100V701 สามารถทนต่อเหตุการณ์ dV/dt ที่รวดเร็ว เช่น สไปค์การสลับและซอง RF แบบพัลส์ สำหรับอุปกรณ์ 470 pF การเปลี่ยนแปลง 1000 V/µs จะสร้างกระแสการกระจัดประมาณ 0.47 A ซึ่งชิ้นส่วนสามารถจัดการได้โดยไม่เกิดการเสื่อมสภาพของความจุหรือความเสียหายของโลหะ พิกัด 100 V พร้อมแรงดันไฟฟ้าทนไดอิเล็กทริก 250% ให้ส่วนเผื่อเพิ่มเติม

สูญเสียต่ำ คงที่ตลอดความถี่และอุณหภูมิ

ไดอิเล็กทริก SiO₂ แสดงค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความจุ (TCC) ประมาณ +35 ppm/°C, เกือบเป็นเส้นตรงตั้งแต่ -55°C ถึง +125°C และค่าสัมประสิทธิ์แรงดัน DC ต่ำ (<10 ppmV). Q exceeds 2000 ที่ 1 MHz และยังคงสูงกว่า 200 ที่ 1 GHz, ในขณะที่การดูดซับไดอิเล็กทริกโดยทั่วไปต่ำกว่า 0.05% — สำคัญสำหรับวงจร sample-and-hold และวงจรอินทิเกรตเตอร์ความแม่นยำ