電容的作用總結

2021-10-26 01:55:33 字數 2330 閱讀 4418

1.濾波電容用在電源整流電路中,用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。

2.去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方,用來消除自激,使放大器穩定工作。

3.旁路電容用在有電阻連線時,接在電阻兩端使交流訊號順利通過。

4.耦合電容隔直流通交流

a.濾波電容在電路中應用的非常廣泛,在很多線性電源電路中都有乙個大的電解電容和乙個小容量的瓷片電容,他們的作用有一些區別:

大電容由於容量大,所以體積一般也比較大,且通常使用多層捲繞的方式製作,這就導致了大電容的分布電感比較大(也叫等效串聯電感,英文簡稱esl)。大家知道,電感對高頻訊號的阻抗是很大的,所以,大電容的高頻效能不好。而一些小容量電容則剛剛相反,由於容量小,因此體積可以做得很小(縮短了引線,就減小了esl,因為一段導線也可以看成是乙個電感的),而且常使用平板電容的結構,這樣小容量電容就有很小esl這樣它就具有了很好的高頻效能,但由於容量小的緣故,對低頻訊號的阻抗大。

所以,如果我們為了讓低頻、高頻訊號都可以很好的通過,就採用乙個大電容再並上乙個小電容的方式。常使用的小電容為 0.1uf的瓷片電容,當頻率更高時,還可併聯更小的電容,例如幾pf,幾百pf的。

而在數位電路中,一般要給每個晶元的電源引腳上併聯乙個0.1uf的電容到地(這個電容叫做退耦電容,當然也可以理解為電源濾波電容,越靠近晶元越好),因為在這些地方的訊號主要是高頻訊號,使用較小的電容濾波就可以了。

b.去耦電容:

去耦電容主要是去除高頻如rf訊號的干擾,干擾的進入方式是通過電磁輻射。而實際上,晶元附近的電容還有蓄能的作用,這是第二位的。你可以把總電源看作密雲水庫,我們大樓內的家家戶戶都需要供水,這時候,水不是直接來自於水庫,那樣距離太遠了,等水過來,我們已經渴的不行了。

實際水是來自於大樓頂上的水塔,水塔其實是乙個buffer的作用。 如果微觀來看,高頻器件在工作的時候,其電流是不連續的,而且頻率很高,而器件vcc到總電源有一段距離,即便距離不長,在頻率很高的情況下, 阻抗z=i*wl r,線路的電感影響也會非常大,會導致器件在需要電流的時候,不能被及時供給。 而去耦電容可以彌補此不足。

這也是為什麼很多電路板在高頻器件vcc管腳處放置小電容的原因之一(在vcc引腳上通常併聯乙個去藕電容,這樣交流分量就從這個電容接地。)

有源器件在開關時產生的高頻開關雜訊將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供乙個區域性的直流電源給有源器件,以減少開關雜訊在板上的傳播和將雜訊引導到地。

c.旁路電容和去耦電容的區別

去耦:去除在器件切換時從高頻器件進入到配電網路中的rf能量。去耦電容還可以為器件供區域性化的dc電壓源,它在減少跨板浪湧電流方面特別有用。

旁路:從元件或電纜中轉移出不想要的共模rf能量。這主要是通過產生ac旁路消除無意的能量進入敏感的部分,另外還可以提供基帶濾波功能(頻寬受限)。

我們經常可以看到,在電源和地之間連線著去耦電容,它有三個方面的作用:一是作為本積體電路的蓄能電容;二是濾除該器件產生的高頻雜訊,切斷其通過供電迴路進行傳播的通路;三是防止電源攜帶的雜訊對電路構成干擾。

在電子電路中,去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用,電容所處的位置不同,稱呼就不一樣了。對於同乙個電路來說,旁路(bypass)電容是把輸入訊號中的高頻雜訊作為濾除物件,把前級攜帶的高頻雜波濾除,而去耦(decoupling)電容也稱退耦電容,是把輸出訊號的干擾作為濾除物件。

高頻旁路電容一般比較小,根據諧振頻率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合電容一般比較大,是10u或者更大,依據電路中分布引數,以及驅動電流的變化大小來確定。

數位電路中典型的去耦電容值是0.1μf。這個電容的分布電感的典型值是5μh。

0.1μf的去耦電容有5μh的分布電感,它的並行共振頻率大約在7mhz左右,也就是說,對於10mhz以下的雜訊有較好的去耦效果,對40mhz以上的雜訊幾乎不起作用。1μf、10μf的電容,並行共振頻率在20mhz以上,去除高頻雜訊的效果要好一些。

每10片左右積體電路要加一片充放電電容,或1個蓄能電容,可選10μf左右。最好不用電解電容,電解電容是兩層薄膜卷起來的,這種卷起來的結構在高頻時表現為電感。要使用鉭電容或聚碳酸酯電容。

去耦電容的選用並不嚴格,可按c="1"/f,即10mhz取0.1μf,100mhz取0.01μf。

電容器選用及使用注意事項:

1.一般在低頻耦合或旁路,電氣特性要求較低時,可選用紙介、滌綸電容器;在高頻高壓電路中,應選用雲母電容器或瓷介電容器;在電源濾波和退耦電路中,可選用電解電容器.

2.在振盪電路、延時電路、音調電路中,電容器容量應盡可能與計算值一致。在各種濾波及網(選頻網路),電容器容量要求精確;在退耦電路、低頻耦合電路中,對同兩級精度的要求不太嚴格.

3.電容器額定電壓應高於實際工作電壓,並要有足夠的餘地,一般選用耐壓值為實際工作電壓兩倍以上的電容器.

4.優先選用絕緣電阻高,損耗小的電容器,還要注意使用環境.

d.製作元件庫時一定把第一腳標上記號。

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