聯(lián)系我們

東莞市眾升儀器有限公司

業(yè)務(wù)部
聯(lián)系人：陳平
聯(lián)系電話(huà)：0769-23131676
傳真號碼：0769-23131096
移動(dòng)電話(huà)：15989633801（微信同號）
Email：ZS1717@163.com
QQ：782352024

地址：東莞市莞城街道東城路莞城段33號405室
公司網(wǎng)址：http://ruituo888.com

文章詳情

電容

日期：2024-06-26 11:04

瀏覽次數：417

摘要：電容是電路設計中*為普通常用的器件，是無(wú)源元件之一，有源器件簡(jiǎn)單地說(shuō)就是需能(電)源的器件叫有源器件, 無(wú)需能(電)源的器件就是無(wú)源器件。電容也常常在高速電路中扮演重要角色。電容的作用和用途，一般都有好多種。如：在旁路、去耦、濾波、儲能方面的作用；在完成振蕩、同步以及時(shí)間常數的作用…… 下面來(lái)詳細分析一下： 1、隔直流：作用是阻止直流通過(guò)而讓交流通過(guò)。 2、旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。旁路電容：旁路電容，又稱(chēng)為退耦電容，是為某個(gè)器件提供能量的儲能器件，它利用...

電容是電路設計中*為普通常用的器件，是無(wú)源元件之一，有源器件簡(jiǎn)單地說(shuō)就是需能(電)源的器件叫有源器件, 無(wú)需能(電)源的器件就是無(wú)源器件。電容也常常在高速電路中扮演重要角色。

電容的作用和用途，一般都有好多種。如：在旁路、去耦、濾波、儲能方面的作用；在完成振蕩、同步以及時(shí)間常數的作用……

下面來(lái)詳細分析一下：

1、隔直流：作用是阻止直流通過(guò)而讓交流通過(guò)。

2、旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。

旁路電容：旁路電容，又稱(chēng)為退耦電容，是為某個(gè)器件提供能量的儲能器件，它利用了電容的頻率阻抗特性（理想電容的頻率特性隨頻率的升高，阻抗降低），就像一個(gè)水塘，它能使輸出電壓輸出均勻，降低負載電壓波動(dòng)。旁路電容要盡量靠近負載器件的供電電源管腳和地管腳，這是阻抗要求，在畫(huà)PCB時(shí)候特別要注意，只有靠近某個(gè)元器件時(shí)候才能抑制電壓或其他輸信號因過(guò)大而導致的地電位抬高和噪聲，說(shuō)白了就是把直流電源中的交流分量，通過(guò)電容耦合到電源地中，起到了凈化直流電源的作用。如圖C1為旁路電容，畫(huà)圖時(shí)候要盡量靠近IC1

圖C1

去耦電容：去耦電容，是把輸出信號的干擾作為濾除對象，去耦電容相當于電池，利用其充放電，使得放大后的信號不會(huì )因電流的突變而受干擾。它的容量根據信號的頻率、抑制波紋程度而定，去耦電容就是起到一個(gè)“電池”的作用，滿(mǎn)足驅動(dòng)電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。

旁路電容實(shí)際也是去耦合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開(kāi)關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據諧振頻率一般取 0.1F、0.01F 等；而去耦合電容的容量一般較大，可能是 10F 或者更大，依據電路中分布參數、以及驅動(dòng)電流的變化大小來(lái)確定。如圖C3為去耦電容

圖C3

它們的區別：旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。

3、耦合：作為兩個(gè)電路之間的連接，允許交流信號通過(guò)并傳輸到下上等電路。

用電容做耦合的元件，是為了將前級信號傳遞到后上等，并且隔斷前上等的直流對后上等的影響，使電路調試簡(jiǎn)單，性能穩定。

如果不加電容交流信號放大不會(huì )改變，只是各級工作點(diǎn)需重新設計，由于前后級影響，調試工作點(diǎn)非常困難，在多級時(shí)幾乎無(wú)法實(shí)現。

4、濾波：這個(gè)對電路而言很重要，CPU背后的電容基本都是這個(gè)作用。

即頻率f越大，電容的阻抗Z越小。當低頻時(shí)，電容C由于阻抗Z比較大，有用信號可以順利通過(guò)；當高頻時(shí)，電容C由于阻抗Z已經(jīng)很小了，相當于把高頻噪聲短路到GND上去了。

濾波作用：理想電容，電容越大，阻抗越小，通過(guò)的頻率也越高。電解電容一般都是超過(guò) 1uF ，其中的電感成份很大，因此頻率高后反而阻抗會(huì )大。我們經(jīng)?？匆?jiàn)有時(shí)會(huì )看到有一個(gè)電容量較大電解電容并聯(lián)了一個(gè)小電容，其實(shí)大的電容通低頻，小電容通高頻，這樣才能充分濾除高低頻。電容頻率越高時(shí)候則衰減越大，電容像一個(gè)水塘，幾滴水不足以引起它的很大變化，也就是說(shuō)電壓波動(dòng)不是你很大時(shí)候電壓可以緩沖，如圖C2

圖C2

5、溫度補償：針對其它元件對溫度的適應性不夠帶來(lái)的影響，而進(jìn)行補償，改善電路的穩定性。

分析：由于定時(shí)電容的容量決定了行振蕩器的振蕩頻率，所以要求定時(shí)電容的容量非常穩定，不隨環(huán)境濕度變化而變化，這樣才能使行振蕩器的振蕩頻率穩定。因此采用正、負溫度系數的電容釋聯(lián)，進(jìn)行溫度互補。

當工作溫度升高時(shí)，Cl的容量在增大，而C2的容量在減小，兩只電容并聯(lián)后的總容量為兩只電容容量之和，由于一個(gè)容量在增大而另一個(gè)在減小，所以總容量基本不變。

同理，在溫度降低時(shí)，一個(gè)電容的容量在減小而另一個(gè)在增大，總的容量基本不變，穩定了振蕩頻率，實(shí)現溫度補償目的。

6、計時(shí)：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時(shí)間常數。

輸入信號由低向高跳變時(shí)，經(jīng)過(guò)緩沖1后輸入RC電路。電容充電的特性使B點(diǎn)的信號并不會(huì )跟隨輸入信號立即跳變，而是有一個(gè)逐漸變大的過(guò)程。當變大到一定程度時(shí)，緩沖2翻轉，在輸出端得到了一個(gè)延遲的由低向高的跳變。

時(shí)間常數：以常見(jiàn)的 RC 串聯(lián)構成積分電路為例，當輸入信號電壓加在輸入端時(shí)，電容上的電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著(zhù)電壓的上升而減小，電阻R和電容C串聯(lián)接入輸入信號VI，由電容C輸出信號V0，當RC (τ)數值與輸入方波寬度tW之間滿(mǎn)足：τ》》tW，這種電路稱(chēng)為積分電路

7、調諧：對與頻率相關(guān)的電路進(jìn)行系統調諧，比如手機、收音機、電視機。

變容二極管的調諧電路

因為lc調諧的振蕩電路的諧振頻率是lc的函數，我們發(fā)現振蕩電路的*大與*小諧振頻率之比隨著(zhù)電容比的平方根變化。此處電容比是指反偏電壓*小時(shí)的電容與反偏電壓*大時(shí)的電容之比。因而，電路的調諧特征曲線(xiàn)（偏壓一諧振頻率）基本上是一條拋物線(xiàn)。

8、整流：在預定的時(shí)間開(kāi)或者關(guān)半閉導體開(kāi)關(guān)元件。

9、儲能：儲存電能，用于必須要的時(shí)候釋放。

例如相機閃光燈，加熱設備等等．（如今某些電容的儲能水平己經(jīng)接近鋰電池的水準，一個(gè)電容儲存的電能可以供一個(gè)手機使用一天。

儲能作用：一般地，電解電容都會(huì )有儲能的作用。對于專(zhuān)門(mén)的儲能作用的電容，電容儲能的機理為雙電層電容以及法拉第電容，其主要形式為超級電容儲能，其中超級電容器是利用雙電層原理的電容器，當外加電壓加到超級電容器的兩個(gè)極板上時(shí)，與普通電容器一樣，極板的正電極存儲正電荷，負極板存儲負電荷，在超級電容器的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)作用下，在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷，以平衡電解液的內電場(chǎng)，這種正電荷與負電荷在兩個(gè)不同相之間的接觸面上，以正負電荷之間極短間隙排列在相反的位置上，這個(gè)電荷分布層叫做雙電層，因此電容量非常大。

下一篇： 485接口電路EMC設計方案！
上一篇：大電容濾低頻？小電容濾高頻？

粵公網(wǎng)安備 44190002002243號