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全面实用电容
作为电容的分销商,大鑫浪小编为大家讲解一下电容的实用性。电容是电路设计中为普通常用的器件,是无源元件之一。有源器件简单地说是需要能源的器件叫有源器件,不需要能源的器件是无源器件。电容也常常在高速电路中扮演重要角色。
电容的作用和用途,一般都有好多种,如:在旁路、去藕、滤波、储能方面的作用;在完成振荡、同步以及时间常数的作用等。电容的作用之一,阻止直流通过而让交流通过。
电容的另一个作用,为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
旁路电容,又称为退耦电容,是为某个器件提供能量的储能器件。它利用了电容的频率阻抗特性(理想电容的频率特性随频率的升高,阻抗降低),像一个水塘,它能使输出电压输出均匀,降低负载电压波动。旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚,这是阻抗要求。
在画PCB时候特别要注意,只有靠近某个元器件时候才能抑制,电压或其他输信号因过大而导致的地电位抬高和噪声。说白了是把直流电源中的交流分量,通过电容耦合到电源地中,起到了净化直流电源的作用。如图1为旁路电容,画图时候要尽量靠近IC1。
去耦电容是把输出信号的干扰作为滤除对象。去耦电容相当于电池,利用其充放电,使得放大后的信号不会因电流的突变而受干扰。它的容量根据信号的频率、抑制波纹程度而定,去藕电容是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。图2为去耦电容。
现在讲一下两者的区别,旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也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 0.1F、0.01F等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10F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。电容的还有耦合作用,即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 。
用电容做耦合的元件,是为了将前级信号传递到后一级,并且隔断前一级的直流对后一级的影响,使电路调试简单,性能稳定。如果不加电容交流信号放大不会改变,只是各级工作点需重新设计,由于前后级影响,调试工作点非常困难,在多级时几乎无法实现。
滤波对电路而言很重要,CPU背后的电容基本都是这个作用。滤波作用:理想电容,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。电解电容一般都是超过1uF,其中的电感成份很大,因此频率高后反而阻抗会大。
一般地,电解电容也都会有储能的作用。对于专门的储能作用的电容,电容储能的机理为双电层电容以及法拉第电容,其主要形式为超级电容储能。其中超级电容器是利用双电层原理的电容器,当外加电压加到超级电容器的两个极板上时,与普通电容器一样,极板的正电极存储正电荷,负极板存储负电荷;在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下,在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷,以平衡电解液的内电场。这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上,以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上,这个电荷分布层叫做双电层,因此电容量非常大。还有其他精彩文章分享《大中集成代理商》《MOS管原理及几种常见失效分析》