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4.3.2 周波数特性
インピーダンスアナライザ（E4990A）を用いて周波数に対する静電容量とESR の測定を行った。測定結果をそれぞれ図 4-23，図 4-24に示す。ESRは両対数グ ラフでプロットしている。値に差異はあるがどの素子も特性の傾向は同様であ ることが確認できる。
図 4-23 の結果から 2 MHz 周辺の自己共振周波数までは周波数の増加に伴い
静電容量がわずかではあるがどの素子も減少傾向にあることが分かる。特に① は変化量が他と比較して大きいがこれは温度特性規格の違いによるものである と考えられる。ESR は 100 kHz 以下の領域において周波数の増加に伴い急峻に 減少していることが分かる。これは容量に並列で存在する抵抗成分の影響であ る可能性がある。
図 4-23 周波数－静電容量（セラミックコンデンサ）
図 4-24周波数－ESR（セラミックコンデンサ）
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
10 100 1000 10000 100000 1000000 10000000
Capacitance [F]
Frequency [Hz]
①
②
③
④
1 10 100 1000 10000 100000 1000000
10 100 1000 10000 100000 1000000 10000000
ESR [mW]
Frequency [Hz]
①
②
③
④
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4.3.3 温度特性
B-Hアナライザと恒温槽を用いて測定した静電容量とESR の素子温度に対す る変化をそれぞれ図 4-25，図 4-26 に示す。電流周波数は 10 kHz，電流振幅は
0.1 Aで0 ℃から100 ℃の範囲で測定を行っている。静電容量については，①の
素子と②～④の素子で変化の傾向が異なっているが，これは温度特性規格の違 いによるものであると考えられる。温度特性規格が同じであれば，変化の傾向は 同様である。また，ESR に関しては温度の増加に対してどの素子も減少傾向で あり，特に温度特性規格がZ5Uである①の素子が最も変化が大きい結果となっ た。
図 4-25温度－静電容量（セラミックコンデンサ）
図 4-26温度－ESR（セラミックコンデンサ）
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
0 20 40 60 80 100
Capacitance [F]
Temperature [℃]
①
②
③
④
0 100 200 300 400 500
0 20 40 60 80 100
ESR [mW]
Temperature [℃]
①
②
③
④
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4.3.4 DC バイアス電圧特性
静電容量とESRの直流バイアス電圧に対する特性の測定を行った。B-Hアナ ライザを用いて周波数10 kHz，電流振幅0.01 Aの測定条件で，重畳する直流電 圧のみを変化させて測定している。測定結果をそれぞれ図 4-27，図 4-28に示す。
重畳する直流電圧が大きくなるにつれて，静電容量が大きく減少していること が確認できる。変化の割合はそれぞれ異なるが，耐電圧が 50V であるにも関わ らず定格内でも静電容量は下がっている。特に①Z5Uの素子は20V 印加時で通 常の半分以下となるため，使用において注意が必要である。また，ESRは重畳直 流電圧が増加するにつれてどの素子も増加する傾向であることが分かった。す なわち，直流電圧が重畳する環境で使用する場合には損失も増加するため温度 上昇の観点においても同様に注意が必要である。
図 4-27直流バイアス電圧－静電容量（セラミックコンデンサ）
図 4-28直流バイアス電圧－ESR（セラミックコンデンサ）
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
0 10 20 30 40
Capacitance [F]
DC bias voltage [V]
①
②
③
④
0 100 200 300 400 500
0 10 20 30 40
ESR [mW]
DC bias voltage [V]
①
②
③
④
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4.3.5 電流特性
静電容量とESRの電流振幅特性の測定を行った。この測定はB-Hアナライザ を用いて，電流周波数10 kHz一定の条件下で電流振幅のみを変化させて測定を 行っている。測定結果をそれぞれ図 4-29，図 4-30に示す。静電容量は電流振幅 が大きくなると増加することが分かった。特に①Z5U の素子において変化が大 きいことが分かる。また，ESRに関しては電流が0.5~1Aまでの間で急激に増加 することが分かった。この変化は温度特性とは異なる傾向であり，どの素子にお いても確認できるため，温度上昇の影響ではなくセラミックコンデンサ自体が 電流に対する依存性を有していると考えられる。したがって，インピーダンスア ナライザで測定したESR と実環境では，損失が大きく異なる可能性があり注意 が必要である。また，印加電流が大きくなると電流波形の歪みを確認した。これ らの電流特性については第 6 章 で原因について述べる。
図 4-29電流－静電容量（セラミックコンデンサ）
図 4-30電流－ESR（セラミックコンデンサ）
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Capacitance [F]
Current [A]
①
②
③
④
0 100 200 300 400 500 600
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
ESR [mW]
Current [A]
①
②
③
④
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