电子电路中电容的作用
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电路板中电容的作用电路板中的电容是一种存储电荷的元器件,被广泛应用于各种电子设备中。
其具有许多重要的作用,可以在不同的电路中发挥不同的作用,分别进行了如下归纳和介绍。
I.储存电荷电容最基本的作用就是储存电荷。
在电荷流经电容之前,电容两端是不带电荷的,但是一旦电荷通过电容,就会在其中积累。
当电荷从电容中流出时,积累的电荷也会随之流出。
因此,电容储存电荷的能力使它在电子电路中有着广泛的应用。
例如,当你按下一个开关时,电容将充电,在开关关闭时,电容将释放电荷。
II.过滤器电容也可以用作电路的过滤器。
电路中的过滤器可以用来滤除某些频率的噪声或者信号。
例如,当我们在调试极其灵敏的电子仪器时,若采样精度不足,就会出现噪声干扰,而高质量的电容器可以对信号进行滤波,最终获得较为准确的数据。
另外,当我们使用电脑时,直流电压会带来许多噪声,降压后通过电容时可以滤除这些噪声。
III.调整电路频率电容在电路中还可以被用作频率调节器。
当电容在电子电路中被应用,它可以通过充电和放电来稳定电压和电流。
同时,当电容的值发生变化时,充电和放电的时间也会发生变化,从而改变电流和电压的频率。
例如,当我们要操纵无线设备时,需要使用特定频率的电波,通过增大或缩小电容器的值,就可以调整电路震荡的频率,保证在正确的频率下进行无线通信。
IV.隔离电路电容还可以起到隔离电路的作用。
当两个电路之间需要互相隔离时,如声音调节器与电源电路之间,电容可以用来切断两个电路之间的相互作用,从而防止电路发生短路或其他问题。
综合来看,电容作为一种重要的电子元件,在电子电路中具有多种作用,其不仅可以存储电荷,还可以用作过滤器、频率调节器和隔离电路等。
在日常生活中,电容的应用也非常广泛,涉及到电子产品的各个方面,如手机、电视、音响等。
因此,完全掌握电容作用及使用方法对于学习和应用电子技术是至关重要的。
详解电容的作用和用途电容是一种存储电荷和释放电能的被动电子元件,具有很多重要的作用和应用。
下面将详细解释电容的作用和用途。
1.储能器件:电容最基本的作用是储存电荷和电能。
当电容器接收电流时,它会在两个电极之间储存电荷,当电流停止时,电荷会被释放。
这使得电容器成为一种重要的储能器件,可在许多电路和设备中用来提供瞬态能量脉冲。
2.电平平滑:电容器也被用作平滑电源中的一个关键元件。
当直流电源的电压有波动时,电容器可以平滑这些波动,提供相对稳定的电压输出。
这在许多电子设备中都是至关重要的,例如音频放大器、电源电路等。
3.滤波电路:电容通过让低频信号通过而滤除高频信号,可以构建各种类型的滤波电路。
例如,低通滤波器能让低频信号通过而滤除高频信号,高通滤波器则相反。
滤波器在无线通信系统、音频设备和图像处理中都有广泛应用。
4.相位移器:电容能改变电流的相位关系,因此在电路中被用作相位移器。
相位移器在许多应用中很重要,包括交流电动机、射频电路、振荡器和滤波器等。
6.传感器:电容还可以被利用为传感器元件。
当电容与外部物体或环境接触时,它的电容值会有所改变。
这种变化可以用来检测和测量物体的位置、湿度、温度、压力等相关参数。
7.电路保护:电容器在电路中还可以用来保护电路器件和元件。
在交流电路中,电容器被用作隔离器、保护器和过滤器,以提供稳定的电压和保护电路。
8.调谐器:电容器可以与电感器一起使用来构建调谐电路,用于调整特定频率范围的信号。
调谐器在电子通信、广播和无线电设备中都有重要应用。
9.功率因数校正:在交流电路中,电容器还可以用来改善功率因数。
功率因数校正器通过添加电容来补偿电感的感应效应,以减小设备对电力系统的负载。
10.高速充电器:电容器具有快速充电和放电的特性,可以作为高速充电器使用。
这种应用在电子设备中主要用于瞬态保护和快速充电。
总之,电容作为一种重要的被动电子元件,在各种电路和设备中具有多种作用和应用。
它可以储存电荷和释放电能,平滑电压波动,构建滤波电路和相位移电路,耦合电路,作为传感器,保护电路器件,调谐器,功率因数校正器等。
电容在电路中各种作用电容是一种用于存储电荷和能量的被动电子元件,广泛应用于各种电路中。
它在电路中发挥多种重要作用,包括滤波、储能、耦合、调整时间常数等。
下面将详细介绍电容在电路中的各种作用。
1.储能电容可以储存电荷和能量,这是电容最基本的作用。
当电容两端施加电压时,会在两极板之间形成电场,电场使得电容存储电荷,并且存储的电荷量与电容的电容量成正比。
电容的储能能力可以通过电容的电容量来表示,单位为法拉(F)。
2.滤波电容器在电路中作为滤波器的关键组件之一、在滤波电路中,电容器通过允许交流信号通过但阻止直流信号通过来实现信号的滤波作用。
这是因为电容器对交流信号的阻抗较低,而对直流信号的阻抗非常高。
通过使用不同的电容容值和电路连接方式,可以实现不同的滤波效果,如低通滤波、高通滤波、带通滤波等。
3.耦合电容器还经常用于耦合两个电路。
在耦合电路中,通过连接一个电容器,可以将一个电路的交变信号传递到另一个电路中,而将直流信号隔离开。
这种耦合方式被广泛应用于放大器、滤波器等电路中。
4.调整时间常数在一些电路中,电容器还用于调整时间常数。
时间常数指的是电容器充电或放电的时间。
通过调整电容器的电容值或与其他电子元件的组合,可以改变电容器的电荷变化速率,从而调整电路的响应时间和衰减速度。
5.暂态响应在电路中,电容器可以用于控制电路的暂态响应。
当电路发生突变时,电容器可以通过储存和释放电荷来平滑电路的电压和电流的变化,防止突变信号对电路和连接设备产生破坏。
6.振荡器电容器还可以充当振荡电路中的关键元件。
在振荡器电路中,电容器与电感器和/或电阻器组成回路,产生自持振荡。
不同的电容值、电感值和电路连接方式可以实现不同频率的振荡。
7.电源去耦在电源电路中,电容器用于去耦作用。
去耦电容器是将电源电压中的直流分量和交流分量隔离开,使交流分量能够供给电路,而直流分量则从电容器的低阻抗通往地。
总结来说,电容在电路中扮演着非常重要的角色,包括储能、滤波、耦合、调整时间常数、暂态响应、振荡器、电源去耦等多种作用。
电容的作用及原理电容是电工中常见的元件之一,具有广泛的应用。
它的作用及基本原理是电子学中重要的内容之一。
本文将就电容的作用及原理进行探讨。
一、电容的作用电容在电路中起到储存电荷的作用。
具体而言,它可以:1. 用作滤波器:在直流电源电路中,电容可以平滑电压变化,减小纹波。
当交流信号通过电容时,电容会阻挡低频信号,只允许高频信号通过,实现信号的滤波作用。
2. 用作耦合元件:在放大电路中,电容可以将信号耦合到不同级之间,实现信号的传递和放大。
3. 用作时延元件:电容的充放电过程可以产生时间延迟效果,常用于时钟电路和计时器等应用中。
4. 用作存储元件:电容能够存储电荷,因此可用于电子记忆器件(如闪存、电容器存储器等)。
二、电容的原理电容的原理基于电场的存在。
电容由两个导体板、两个绝缘介质以及连接两个导体板的引线组成。
当电容器没有连接电源时,两个导体板上的电荷数量相等且电势相等,因而电荷无法移动。
但是,当电容器连接到电源时,通过电源的电流会使得一个导体板带正电荷,另一个导体板带负电荷,从而形成电场。
在这个过程中,电场储存在介质材料中,导致两个导体板之间产生电势差。
这个电势差与已存储的电荷量成正比。
电容器的电容量表示了单位电压下的储存电荷能力,其计算公式为C=Q/U,其中C代表电容量,Q代表存储的电荷量,U代表电势差。
电容的电容量越大,储存电荷的能力越强。
电容量受电容器的几何形状、介质材料和电容器之间的距离等因素的影响。
三、电容的分类电容按照结构和材料的不同可以分为多种类型,常见的有:1. 电介质电容:采用绝缘介质来隔离两个导体板,常见的电介质有氧化铝、聚乙烯等。
2. 电解质电容:导体板之间使用电解质来实现电荷的储存,常用于电解电容器等应用中。
3. 陶瓷电容:使用陶瓷材料作为绝缘介质,具有体积小、稳定性好等特点,广泛应用于电子器件中。
4. 金属电介质电容:常用氧化铝作为绝缘介质,能够实现高电容量和高稳定性,适用于各种电子设备。
电容在电路中各种作用的基本常识电容是电路中常见的基本元件之一,它的作用在电子学和电路设计中非常重要。
下面是电容在电路中的一些基本常识。
1.储能:电容器具有储存电荷的特性,当电容器充电时,电荷会储存在电容中,充电完成后,电容器能够保持电荷,形成了一种存储能量的方式。
典型的应用包括电子设备的电源电容,用于平滑和稳定电路中的电压。
2.时序:电容器能够在电路中引入时间延迟,电容的充放电过程是一个相对较慢的过程。
利用电容的这一特性,可以实现电路的延时、频率调节以及窄脉冲的展宽等功能。
典型的应用包括RC电路中的时间常数、时钟电路和滤波电路。
3.过滤:电容能够通过对电流的阻抗来实现对信号的筛选和过滤作用。
当交流信号通过电容时,电容对于高频信号具有较低的阻抗,而对于低频信号具有较高的阻抗。
这种特性使得电容可以作为滤波器的重要元件,用于去除电路中的噪声和干扰。
典型应用包括电源滤波电容和通信系统中的滤波器。
4.耦合:电容具有隔离和连接电路的能力。
在电路中,通过将电容器串联或并联到不同的电路中,可以实现信号的耦合和隔离。
例如,通过电容器的串联,可以将两个电路通过电容的电压转换耦合。
5.频率依赖性:电容对信号的阻抗随频率的变化而变化,这使得电容可以实现对不同频率信号的处理。
在高频电路中,电容器的阻抗较低,因此可以用于信号的耦合和传输。
而在低频电路中,电容器的阻抗较高,可以用于信号的隔离和滤波。
6.直流阻断:电容对直流信号具有阻断作用,即不允许直流通过。
这个特性可以用于限制电路中的直流偏置或者去除直流信号的影响。
例如,在放大电路中,通过串联电容可实现输入和输出之间的直流隔离。
7.广义电感:电容在交流电路中有时会表现出电感的性质,也称为广义电感。
这是由于电容器的充电和放电过程中产生的磁场效应。
这种特性可以用于实现对信号的滤波和频率选择。
综上所述,电容在电路中具有储能、时序、过滤、耦合、频率依赖性、直流阻断和广义电感等多种作用。
电容在电路中的作用
电容在电路中扮演着非常重要的作用。
它可以储存和释放电荷,能够在电路中产生电场并存储电能。
具体有以下几个方面的作用:
1. 平滑直流电源:在直流电路中,电容可以通过释放储存的电荷来平滑电流,使电路中的电压保持稳定。
这对于需要稳定的电源很重要,例如在计算机和通信设备中。
2. 滤波器:电容可以作为滤波器的基本元件,通过在交流电路中储存电荷和改变电流方向来滤除高频噪声。
这对于音频和通信设备中的信号处理非常重要。
3. 相位偏移器:电容还可以改变交流电路中电压和电流的相位关系。
通过与电阻和电感等元件的组合使用,电容可以产生不同的相位差,用于实现各种电路功能,如谐振器和滤波器。
4. 时序控制器:电容可以用作时序控制器,用于在电路中引入时间延迟。
通过与电阻和开关等元件的组合使用,电容可以控制电路的启动时间和关断时间,从而实现精确的时序控制。
5. 能量存储器:电容可以将电能储存起来,并在需要的时候释放出来。
这在闪光灯、激光器和电动车等需要瞬时高能输出的设备中非常常见。
总之,电容在电路中的作用非常广泛,涉及到电压稳定、信号
处理、相位控制、时序控制和能量存储等多个方面。
它在各种电子设备和电路中扮演着重要的角色。
电容在电路中的作用
电容是一种重要的电子元件,它在电路中扮演着重要的角色。
它不但能将电路中的电能储存起来,而且又能迅速的将电能释放出来,这样就能满足电路的各种需求。
因此,电容在电路中是至关重要的。
在一般的电路中,电容的作用主要有四个:
首先,电容可以作为一个储能器使用,它可以在一定的电压作用下,将电能进行蓄存,当电压降至某一定值时,它将电能释放出来,从而满足电路的需求。
其次,电容可以作为一个滤波器使用,它可以将一些不需要的频率从电路中滤出来,使电路中仅传输有用的信号,从而提高信号的信噪比,这样电路的精度就更高。
第三,电容可以作为一个调节器使用,它可以通过它的容量调节电路中的电压大小。
最后,电容也可以作为一个抑制器使用,它可以抑制一些有害的电路干扰,保证电路的正常运转。
除此之外,电容还可以用于实现一些特殊的功能,例如用于稳压、控制脉冲宽度以及稳定功率等。
电容在电路中的作用可以说是非常重要的,它能切实的满足电路的需求,保证电路的正常运转。
前文已经提到的,电容的作用主要有四个,它作为一个储能器能将电能进行蓄存和释放,作为滤波器可以过滤不需要的频率,作为调节器能调整电路的电压大小,作
为抑制器可以抑制一些有害的电路干扰,这样就能确保电路正常运转。
电容起什么作用
电容器是一种用来储存电荷的电子器件,起到了以下几个重要作用:
1. 储存电荷:电容器能够将电荷储存起来,并在需要的时候释放出来。
当电容器中没有充电时,两极板之间没有电荷,相当于断开了电路,不会导电;而当电容器充电后,两极板之间就积累了大量的电荷,在放电时可供电流通过,完成电路的闭合。
2. 平滑电流:电容器在电路中起到了平滑电流的作用。
因为电容器的特性是在充电和放电过程中可以积累和释放电荷,所以在电路中加入适当的电容器可以平滑电流,减小电流的突变。
这对于一些对电流要求比较严格的电子设备来说,十分重要。
3. 调整频率:电容器也可以用来调整电路中的频率。
在交流电路中,电容器可以通过积累和释放电荷的特性来改变电流的相位和幅度,从而影响电路中的频率响应。
这在无线电和音响等领域中广泛应用。
4. 滤波功能:电容器也可以用来进行滤波操作。
在电子设备中,有时会有一些噪声或者杂频,这些问题会对设备的性能产生负面影响。
通过在电路中添加电容器,可以将这些杂频和噪声滤除,从而提高设备的工作稳定性和精度。
5. 能量存储:电容器是一种能够存储电能的器件。
当电容器充电时,会将电能存储在电场中,当需要用电时,电容器可以释放储存的电能供电。
这种特性使得电容器在一些应用中具有重
要的作用,例如存储器、闪光灯等。
总之,电容器是一种重要的电子器件,具有储存电荷、平滑电流、调整频率、滤波功能和能量存储等多种作用。
在电子设备中的应用非常广泛,对于电路的正常工作和性能的提升都起到了重要的作用。
电容的功能用途电容是电子元件中常见的一种器件,具有多种功能和用途。
下面将从不同角度介绍电容的功能和应用。
1. 储能功能电容具有储存电荷的能力,当电容器两极之间施加电压时,电子会在电容板之间堆积形成电荷。
这种储能功能使得电容可以在电路中起到储存能量的作用。
在许多电子设备中,电容常被用作电源滤波器,可以稳定电压,减小电源中的纹波幅度,提供稳定的电源供电。
2. 直流隔离功能电容不会通过直流电流,但却能允许交流信号通过。
这种特性使得电容成为直流隔离器的关键组件。
对于需要直流隔离的电子设备,比如电源适配器、放大器等,可以使用电容来隔离直流电源与其他电路之间的干扰。
3. 耦合和解耦功能电容可以被用来耦合两个电路以传递信号。
在放大器中,电容可以将输入信号耦合到放大电路中,实现信号放大。
另一方面,电容也可以被用来解耦电路,将直流信号与交流信号分离。
在逻辑电路中,电容可以阻止直流信号传播,只传递交流信号,以确保电路正常工作。
4. 滤波功能电容器的充放电特性使其在电路中起到滤波的作用。
通过合理选择电容的数值和接入位置,可以将特定频率的信号滤除或通过。
例如,在音频放大器中,电容可以用来滤除低频噪声,提高音频质量。
5. 脉冲电路功能电容的充放电特性使其在脉冲电路中具有重要功能。
当电容器充电到一定电压后,可以通过放电的方式释放储存的能量。
这使得电容在闪光灯、电子闹钟等设备中起到关键作用。
6. 时钟电路功能电容可以与电阻和晶体管等元件组成时钟电路。
时钟电路可以产生稳定的振荡信号,用于同步各个模块的操作。
在计算机、通信设备等领域,时钟电路被广泛应用于数据传输和计时控制。
7. 传感器功能某些电容具有变容特性,即电容值随外界环境的变化而变化。
这种电容被用作传感器,可以测量温度、湿度、压力等物理量,并将其转化为电容值的变化。
这种变化可以被电路读取和处理,从而实现环境监测和控制。
电容作为一种常见的电子元件,具有多种功能和应用。
它可以储存能量、隔离直流信号、耦合和解耦电路、滤波信号、脉冲电路和时钟电路、作为传感器等。
电路中电容器的作用及选择技巧在我们日常生活和各种电子设备中,电路是无处不在的。
而在电路中,有一个看似不太起眼但却十分重要的元件——电容器。
电容器就像是电路中的“小水库”,有着储存电荷和释放电荷的能力,发挥着多种多样的作用。
同时,为了让电路能够稳定、高效地运行,正确选择电容器也是至关重要的,这需要我们掌握一些实用的技巧。
一、电容器的作用1、滤波作用在电源电路中,由于交流电源的输入往往存在着各种干扰和波动,电容器能够起到滤波的作用。
它就像一个“筛子”,可以把电源中的交流成分滤除掉,让输出的直流电压更加平滑稳定。
例如,在电脑的电源中,就有大量的电容器用于滤波,以保证各个硬件能够得到稳定的供电,从而正常工作。
2、耦合作用在放大器等电路中,电容器可以实现信号的耦合。
简单来说,就是让交流信号能够顺利通过,同时阻止直流信号。
这样可以保证前后级电路之间的交流信号传递,而不会相互影响直流工作点。
比如说,在音频放大器中,电容器将前级放大的音频信号传递到后级进行进一步放大,同时又防止前级的直流偏置影响到后级电路。
当电路需要瞬间的大电流或者突发的能量供应时,电容器可以充当“能量仓库”。
它能够在电路中储存能量,并在需要的时候迅速释放出来。
比如闪光灯电路中,电容器先充电储存能量,然后在按下快门时快速放电,产生强烈的闪光。
4、定时作用电容器与电阻器配合,可以构成定时电路。
通过电容器的充放电过程来控制时间的长短。
常见的如电子定时器、延时开关等,都是利用了电容器的这一特性。
5、调谐作用在无线电通信等领域,电容器常用于调谐电路。
通过改变电容器的容量,可以调整电路的谐振频率,从而实现对特定频率信号的选择和接收。
二、电容器的选择技巧1、电容值的选择电容值是选择电容器时首先要考虑的参数。
不同的应用场景需要不同的电容值。
一般来说,滤波电路中需要较大的电容值,通常在几百微法甚至数千微法;而在耦合电路中,电容值一般较小,通常在几微法到几十微法之间。
电容分类,作用,原理一、电容的分类和作用电容(Electric capacity),由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。
由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同。
按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容。
按介质材料可分为:气体介质电容,液体介质电容,无机固体介质电容,有机固体介质电容电解电容。
按极性分为:有极性电容和无极性电容。
我们最常见到的就是电解电容。
电容在电路中具有隔断直流电,通过交流电的作用,因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。
二、电容的单位电阻的基本单位是:F (法),此外还有μF(微法)、pF(皮法),另外还有一个用的比较少的单位,那就是:nF(纳法),由于电容 F 的容量非常大,所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位,而不是F的单位。
他们之间的具体换算如下:1F=1000000μF1μF=1000nF=1000000pF三、电容的耐压单位:V(伏特)每一个电容都有它的耐压值,这是电容的重要参数之一。
电解电容的耐压值是一个设计标称值,表明这种类型的电容器能够在此电压以下长期工作,如果要进行检验的话,是在该电容器两端施加超过这个数值的电压(比如:标称耐压200V的电容器施加500V一分钟或几分钟没有发生放电或炸裂等现象,则说明其在200V电压下能够长期工作,以上举例只是假设数值,为了能够形象了解耐压参数,具体的施加电压要看制造厂的标准,也有可能不是逐个检验,只是抽样检验)。
这是检验电容器的常规做法,因此,在使用中如果不知道电容器的具体耐压值,就没有办法测定它的标称耐压数值。
普通无极性电容的标称耐压值有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等,有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低,一般的标称耐压值有:4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V 等。
四、电容的种类电容的种类有很多,可以从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等,从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。
五、电容的作用作为无源元件之一的电容,其作用不外乎以下几种:1、应用于电源电路,实现旁路、去藕、滤波和储能方面电容的作用,下面分类详述之:1)滤波滤波是电容的作用中很重要的一部分。
几乎所有的电源电路中都会用到。
从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。
但实际上超过1uF的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。
有时会看到有一个电容量较大的电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。
电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。
电容越小低频越容易通过,电容越大高频越容易通过。
具体用在滤波中,大电容(1000uF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。
将滤波电容比作“水塘”。
由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。
它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。
滤波就是充电,放电的过程。
2)旁路电容旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,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。
这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。
地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。
3)去耦电容去藕,又称解藕。
从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。
如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),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。
这就是耦合。
去藕电容就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。
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藕合的,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,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10uF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。
这应该是他们的本质区别。
去耦电容和旁路电容的区别旁路电容不是理论概念,而是一个经常使用的实用方法,在50 — 60年代,这个词也就有它特有的含义,现在已不多用。
电子管或者晶体管是需要偏置的,就是决定工作点的直流供电条件。
例如电子管的栅极相对于阴极往往要求加有负压,为了在一个直流电源下工作,就在阴极对地串接一个电阻,利用板流形成阴极的对地正电位,而栅极直流接地,这种偏置技术叫做“自偏”,但是对(交流)信号而言,这同时又是一个负反馈,为了消除这个影响,就在这个电阻上并联一个足够大的点容,这就叫旁路电容。
后来也有的资料把它引申使用于类似情况。
去耦电容在集成电路电源和地之间的有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。
数字电路中典型的去耦电容值是 0.1μF。
这个电容的分布电感的典型值是5μH。
0.1μF的去耦电容有5μH 的分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说,对于 10MHz以下的噪声有较好的去耦效果,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。
1μF、10μF的电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效果要好一些。
每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选10μF左右。
最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。
要使用钽电容或聚碳酸酯电容。
去耦电容的选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取 0.01μF。
一般来说,容量为uF级的电容,像电解电容或钽电容,他的电感较大,谐振频率较小,对低频信号通过较好,而对高频信号,表现出较强的电感性,阻抗较大,同时,大电容还可以起到局部电荷池的作用,可以减少局部的干扰通过电源耦合出去;容量为0.001~0.1uf的电容,一般为陶瓷电容或云母电容,电感小,谐振频率高,对高频信号的阻抗较小,可以为高频干扰信号提供一条旁路,减少外界对该局部的耦合干扰。
旁路是把前级或电源携带的高频杂波或信号滤除;去藕是为保正输出端的稳定输出(主要是针对器件的工作)而设的“小水塘”,在其他大电流工作时保证电源的波动范围不会影响该电路的工作;补充一点就是所谓的藕合:是在前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点的元件。
有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。
去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件,以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。
从电路来说,总是存在驱动的源和被驱动的负载。
如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),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。
这就是耦合。
去耦电容就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。
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,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10u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。
在电子电路中,去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用,电容所处的位置不同,称呼就不一样了。
对于同一个电路来说,旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除,而去耦(decoupling)电容也称退耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象。
4)储能储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。
电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000uF之间的铝电解电容器(如EPCOS公司的 B43504或B43505)是较为常用的。
根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式,对于功率级超过10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。
电路设计中的注意问题:1)在接地线上,为什么有的也要通过电容后再接地?答:在直流电路中是抗干扰,把干扰脉冲通过电容接地(在这次要作用是隔直——电路中的电位关系);交流电路中也有这样通过电容接地的,一般容量较小,也是抗干扰和电位隔离作用.2)在一个大的电容上还并联一个小电容的原因?大电容由于容量大,所以体积一般也比较大,且通常使用多层卷绕的方式制作,这就导致了大电容的分布电感比较大(也叫等效串联电感,英文简称ESL)。
电感对高频信号的阻抗是很大,所以,大电容的高频性能不好。
而一些小容量电容则刚刚相反,由于容量小,因此体积可以做得很小(缩短了引线,就减小了ESL,因为一段导线也可以看成是一个电感的),而且常使用平板电容的结构,这样小容量电容就有很小ESL这样它就具有了很好的高频性能,但由于容量小的缘故,对低频信号的阻抗大。
所以,如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过,就采用一个大电容再并上一个小电容的方式。
常使用的小电容为0.1uF 的瓷片电容,当频率更高时,还可并联更小的电容,例如几pF,几百pF的。
而在数字电路中,一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容到地(这个电容叫做退耦电容,当然也可以理解为电源滤波电容,越靠近芯片越好),因为在这些地方的信号主要是高频信号,使用较小的电容滤波就可以了。
3)常见电容符号的含义:上述四个电容均为有极性电解电容。
在orCAD中经常遇到的电容符号为:表示无极性电容。
在电容的命名中,通常使用NP(nopole)表示无极性,POL表示有极性,如图中电容的命名为:CAP_NP。
由于关于电容的符号表示比较混乱,因此许多关于电容的特性,如耐压值、材质、大小、类型等信息都在具体电容的属性里进行标注。
关于电容的应用技巧有待在工程中完善,欢迎各位不吝赐教!谢谢!阻流电感器是指在电路中用以阻塞交流电流通路的电感线圈,它分为高频阻流线圈和低频阻流线圈。
1.高频阻流线圈高频阻流线圈也称高频扼流线圈,它用来阻止高频交流电流通过。