模擬電路(一) 電容

2021-08-29 03:52:03 字數 1824 閱讀 1947

電容是「通交流,隔直流」,主要作用:濾波,耦合,旁路,去耦

容抗xc=1/(2πfc),和頻率和電容值大小有關,頻率越高,電容值越大,容抗越小,對電路中交流電的阻礙作用越小。

當電路中阻抗和容抗大小相同時,z=r+j(wl-

從公式中可看出:當感抗xl與容抗xc相等的時候,z中間只包含實分量r,即純電阻。此時即為諧振(分為串聯/併聯諧振)

諧振電路在串聯諧振時的特性有

1. 諧振阻抗z0為純電阻,其值為最小,即z0=r。

2. 電流與電源電壓同相位,即φ=ψu-ψi=0。

3. 電流的模達到最大值,即i=i0=us/r0 ,i0稱為諧振電流。

4. l和c兩端均可能出現高電壓,即

ul0=i0xl0=(us/r)xl0=qus

uc0=i0xc0=(us/r)xc0=qus;品質因數q越大,電容電感兩端出現的過電壓越大(串聯諧振)

q是品質因數,特徵阻抗ρ與電路的總電阻r之比,q=ρ/r=xl0/r=xc0/r

因為電容對於交流的「電阻」特別小,所以在負載晶元(7805)旁邊併聯乙個電容,相當於在負載電流浮動時(相當於交流)將整個輸出的電阻拉低(併聯電容了嘛),這樣根據u=ir,r減小,將u的浮動降至最低。另一方面,當負載要求的電流突變時,電壓來不及響應,電容就會瞬間放出電流,起過渡。

當低頻時,電容器表現電容特性;當高頻時,因為製作電容器的導線不是超導體,所以會表現出電感特性。

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,也稱退耦)電容是把輸出訊號的干擾作為濾除物件

分類:大容值電容,容量為uf級的電容,像電解電容或鉭電容,他的電感較大,諧振頻率較小,對低頻訊號通過較好,而對高頻訊號,表現出較強的電感性,阻抗較大,同時,大電容還可以起到區域性電荷池的作用,可以減少區域性的干擾通過電源耦合出去;

小容值電容:容量為0.001~0.1uf的電容,一般為陶瓷電容或雲母電容,電感小,諧振頻率高,對高頻訊號的阻抗較小,可以為高頻干擾訊號提供一條旁路,減少外界對該區域性的耦合干擾 旁路是把前級或電源攜帶的高頻雜波或訊號濾除;

去耦電容就是起到乙個電池的作用,滿足驅動電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。 旁路電容實際也是去耦合的,只是旁路電容一般是指高頻旁路,也就是給高頻的開關雜訊提高一條低阻抗洩放途徑。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。旁路原理解析

串聯電容:串聯個數越多,電容量越小,但耐壓增大,其容量關係:1/c=1/c1+1/c2+1/c3,電容串聯它的總電容量變小了 所以對低頻訊號阻抗大了->電容量越小,不易通低頻

併聯電容:併聯個數越多,電容量越大,但耐壓不變,其容量關係:c=c1+c2+c3電容併聯它的總電容量變大了 所以對高頻訊號阻抗小了->電容量越大,越易通高頻,濾除高頻用小電容

原因:理論上大電容高頻更容易通過,只不過由於大電容製造工藝所限,一般都是捲製的,大電容本身分布電感比小電容要大得多,由於感抗與高頻阻抗成反比關係,所以就限制了高頻訊號的通過

一般電源後面一大一小兩個電容:大電容是電解電容,有極性,通過直流對該電容的充放電起到平滑作用,而小電容是無極電容,是濾除直流中的交流高頻紋波

電路中電容詳解

從理論上 即假設電容為純電容 說,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越高。但實際上超過1uf的電容大多為電解電容,有很大的電感成份,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 所以頻率高後反而阻抗會增大。有時會看到有乙個電容量較大電解電容併聯了乙個小電容,這時大電容通低頻,小電容通...

秒懂電容自舉電路

兩端電壓指的是電容一邊相對另一邊的電壓,我們知道電壓本身就是個參考值 一般認定參考gnd,認定gnd點平為0v 不能突變則指電容兩端電壓變化時,必然需要1個大於0s的時間。根據電容的公式i c du dt,得知,du dt i c,故電容兩端電壓從0公升到vdd時,取決於電流和電容的比值。容值一定時...

電容在電路中的作用

電容器在電子電路中幾乎是不可缺少的儲能元件,它具有隔斷直流 連通交流 阻止低頻的特性。廣泛應用在耦合 隔直 旁路 濾波 調諧 能量轉換和自動控制等電路中。熟悉電容器在不同電路中的名稱意義,有助於我們讀懂電子電路圖。1 濾波電容 它接在直流電源的正 負極之間,以濾除直流電源中不需要的交流成分,使直流電...