新聞中心

EEPW首頁 > 電源與新能源 > 設(shè)計應(yīng)用 > 電路入門小常識:電路常識性概念——電容原理及作用

電路入門小常識:電路常識性概念——電容原理及作用

作者: 時間:2013-12-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
nt: 2em; line-height: 24px; color: rgb(62, 62, 62); font-family: Tahoma, Arial, sans-serif; font-size: 14px; text-align: justify; ">3)時間常數(shù)

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/227170.htm

這就是常見的 R、C 串聯(lián)構(gòu)成的積分電路。當(dāng)輸入信號電壓加在輸入端時,電容(C)上的電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著電壓的上升而減小。電流通過電阻(R)、電容(C)的特性通過下面的公式描述: i = (V/R)e-(t/CR)

最后說下電解電容的使用注意事項:

1、電解電容由于有正負(fù)極性,因此在電路中使用時不能顛倒聯(lián)接。在電源電路中,輸出正電壓時電解電容的正極接電源輸出端,負(fù)極接地,輸出負(fù)電壓時則負(fù)極接輸出端,正極接地.當(dāng)電源電路中的濾波電容極性接反時,因電容的濾波作用大大降低,一方面引起電源輸出電壓波動,另一方面又因反向通電使此時相當(dāng)于一個電阻的電解電容發(fā)熱.當(dāng)反向電壓超過某值時,電容的反向漏電電阻將變得很小,這樣通電工作不久,即可使電容因過熱而炸裂損壞.

2.加在電解電容兩端的電壓不能超過其允許工作電壓,在設(shè)計實際電路時應(yīng)根據(jù)具體情況留有一定的余量,在設(shè)計穩(wěn)壓電源的濾波電容時,如果交流電源電壓為220~時變壓器次級的整流電壓可達(dá)22V,此時選擇耐壓為25V的電解電容一般可以滿足要求.但是,假如交流電源電壓波動很大且有可能上升到250V以上時,最好選擇耐壓30V以上的電解電容。

3.電解電容在電路中不應(yīng)靠近大功率發(fā)熱元件,以防因受熱而使電解液加速干涸.

4.對于有正負(fù)極性的信號的濾波,可采取兩個電解電容同極性串聯(lián)的方法,當(dāng)作一個無極性的電容。關(guān)于濾波電容、去耦電容、旁路電容作用

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。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(wěn)定工作。旁路電容用在有電阻連接時,接在電阻兩端使交流信號順利通過。

1.關(guān)于去耦電容蓄能作用的理解

1)去耦電容主要是去除高頻如RF信號的干擾,干擾的進(jìn)入方式是通過電磁輻射。而實際上,芯片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云水庫,我們大樓內(nèi)的家家戶戶都需要供水,這時候,水不是直接來自于水庫,那樣距離太遠(yuǎn)了,等水過來,我們已經(jīng)渴的不行了。實際水是來自于大樓頂上的水塔,水塔其實是一個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(xù)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(dǎo)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(bǔ)此不足。這也是為什么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引腳上通常并聯(lián)一個去藕電容,這樣交流分量就從這個電容接地。)

2)有源器件在開關(guān)時產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件,以減少開關(guān)噪聲在板上的傳播和將噪聲引導(dǎo)到地。

2.旁路電容和去耦電容的區(qū)別

去耦:去除在器件切換時從高頻器件進(jìn)入到配電網(wǎng)絡(luò)中的RF能量。去耦電容還可以為器件提供局部化的DC電壓源,它在減少跨板浪涌電流方面特別有用。

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

我們經(jīng)??梢钥吹?,在電源和地之間連接著去耦電容,它有三個方面的作用:一是作為本集成電路的蓄能電容;二是濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲,切斷其通過供電回路進(jìn)行傳播的通路;三是防止電源攜帶的噪聲對電路構(gòu)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。對于同一個電路來說,旁路(bypass)電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象,把前級攜帶的高頻雜波濾除,而去耦(decoupling)電容也稱退耦電容,是把輸出信號的干擾作為濾除對象。大電容并聯(lián)小電容作用及應(yīng)用原理

大電容由于容量大,所以體積一般也比較大,且通常使用多層卷繞的方式制作,這就導(dǎo)致了大電容的分布電感比較大(也叫等效串聯(lián)電感,英文簡稱ESL)。電感對高頻信號的阻抗是很大的,所以,大電容的高頻性能不好。而一些小容量電容則剛剛相反,由于容量小,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(dǎo)線也可以看成是一個電感的),而且常使用平板電容的結(jié)構(gòu),這樣小容量電容就有很小ESL這樣它就具有了很好的高頻性能,但由于容量小的緣故,對低頻信號的阻抗大。所以,如果我們?yōu)榱俗尩皖l、高頻信號都可以很好的通過,就采用一個大電容再并上一個小電容的方式。

常使用的小電容為 0.1uF的

電荷放大器相關(guān)文章:電荷放大器原理
電流傳感器相關(guān)文章:電流傳感器原理
電容相關(guān)文章:電容原理
電容傳感器相關(guān)文章:電容傳感器原理


評論


技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉