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电容器的用途与特性
来源: | 作者:电容达人 | 发布时间: 1089天前 | 1107 次浏览 | 分享到:
电容器的用途与特性



1、通交隔直:作用是阻止直流通过而让交流通过。如图中的电容C1和C2,分析三极管工作状态时,直流等效电路将电容视为开路,微变等效电路将电容视为短路,从而简化了电路的分析运算。





2、交流旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。比如下面的电路,可以将高频信号旁路。





去耦,又称退耦、解耦。下面说说所谓电路耦合问题:



从电路结构上来说,可以区分为驱动的信号源(前级)和被驱动的负载(后级)。在前级信号发生突然变化时,如果负载电容比较大,驱动电路需要为负载电容充电或者放电,才能完成信号的跳变,尤其是在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样大的驱动电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中还有其它电感、电阻(特别是芯片管脚上的电感),从而产生反弹,这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合”。



去耦电容就是起到一个“电源-蓄水池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。如果将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。

电容器的用途与特性


1、通交隔直:作用是阻止直流通过而让交流通过。如图中的电容C1和C2,分析三极管工作状态时,直流等效电路将电容视为开路,微变等效电路将电容视为短路,从而简化了电路的分析运算。


2、交流旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。比如下面的电路,可以将高频信号旁路。


去耦,又称退耦、解耦。下面说说所谓电路耦合问题:


从电路结构上来说,可以区分为驱动的信号源(前级)和被驱动的负载(后级)。在前级信号发生突然变化时,如果负载电容比较大,驱动电路需要为负载电容充电或者放电,才能完成信号的跳变,尤其是在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样大的驱动电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中还有其它电感、电阻(特别是芯片管脚上的电感),从而产生反弹,这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合”。


去耦电容就是起到一个“电源-蓄水池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。如果将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。




下面再说明一下电源旁路电容的作用:


这个电容一般并接于电路(芯片电源管脚)正负极之间,一方面可防止电路通过电源形成的正反馈通路而引起的寄生振荡。另一方面为本地器件提供能量,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。因为地线也是有阻抗的,这能够很好地防止电源电流过大而导致的地电位抬高和噪声。地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。


3、交流耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路




4、直流电源滤波:比如二极管桥式整流后面,用于平滑电流。


在滤波器中,电容滤波的注意事项:


1)电容滤波是也有频段的。如果认为滤波电容越大越好,这是错误的。一定容量电容有一定的滤波频段,大电容滤低频,小电容滤高频,主要是根据电容的谐振频点来决定,电容在谐振频率点处有最佳的滤波效果。在以谐振点为中心的一段频段之内有较好的滤波效果,其他部分滤波效果不佳。电容的谐振点与电容的容值和ESL(等效串联电感)是相关的。比如,在电源端口增加微法级别电容来滤波几百KHZ到5MHZ之间的差模干扰,原因就是微法级别电容谐振点在1MHZ左右;加在高频数字电路上的1nF贴片电容,1nf电容的谐振频率在100MHZ之间,这样比较好滤波几十MHZ到200MHZ干扰,有利与EMI问题解决!


2)电容选好了,不代表就一定能滤除干扰!电容只是起到一个沟渠得作用,能否滤波还取决与电容接的地上干扰的大小。我们会发现解决干扰问题加电容没有效果,有很大程度是地上干扰本身很大!反而把地上干扰引到信号或电源上来!需要注意,地上干扰在有些情况小并不是最小的!所以电容滤波有一个重要的基础,就是所接的地要干扰小,就是通常说的“静地”。


所以说,我们必须选取合适的电容以及接干扰比较小的地,电容滤波时才能达到更好滤波效果。


5、温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。


6、计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数,时间常数t=RC。


7、调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。


8、储能:比如超级电容器,储存电能,用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯,加热设备等等。来自网上 侵删