电容功能、类型、参数、串并联

电容功能

  1. 耦合:两个电路单元之间的信号连接及相互影响。交流耦合(AC coupling)就是通过隔直电容耦合,去掉了直流分量。直流耦合(DC coupling)就是直流、交流一起过,并不是去掉了交流分量。比如在3V的直流电平上叠加一个1Vpp的弦波,如果用直流耦合,看到的是以3V为基准,+/-0.5V的正弦波;如果用交流耦合,看到的是以0V为基准,+/-0.5V的正弦波。原文链接:https://blog.csdn.net/abvedu/article/details/65626405
  2. 旁路:去除高频,保留低频
  3. 谐振:LC谐振电路
  4. 调谐:连接在谐振电路的振荡线圈两端,起到选择振荡频率的作用
  5. 微分、积分:微积分运算电路。
  6. 滤波:消除干扰信号或不想要的频谱信号。
  7. 隔离直流
  8. 退耦:消除直流信号上的交流成分
  9. 采样保持: 采样保持电路(采样/保持器)又称为采样保持放大器。当对模拟信号进行A/D转换时,需要一定的转换时间在这转换时间内,模拟信号要保持基本不变,这样才能保证转换精度。采样保持电路即为实现这种功能的电路

  

常见类型

薄膜电容、瓷介/独石电容、铝电解电容、钽电容、可变电容、微调电容。

电容选择

铝电解电容:容量大,但误差大,漏电流大,不建议用于具有充放电环节的电荷存储场合

,高频特性差、温度特性差。

钽电容成本较高,主要用于电气性能要求较高的电路单元,如大时间常数的定时或积分电路、高精度有源滤波电路。

 

电容参数

标称容量

误差范围

耐压值

绝缘电阻:也称漏电阻,电容两引脚之间的电阻值。

串联等效电阻(ESR):实际电容等效模型为理想电容串联等效电阻,对高阻抗电路、小信号模拟电路影响轻微,但对射频电路、纹波电流很高的开关电源滤波电路而言影响突出。聚丙烯电容、高频陶瓷电容ESR较小,铝电解电容大。

损耗角正切

频率特性:工作在较高频率时,内部寄生参数影响变得明显,电容实际等效容量小于静态标称容量。

电容串并联

并联时,总电容为所有并联电容之和,耐压值为并联电容耐压值最低值,且多只小容量电解电容并联得到等效电容的性能优于单只较大容量电解电容。

串联总耐压值为各个电容耐压值之和,但容量会降低到单只的1/N。为确保电容串联电路可靠工作,建议为每只电容并联一只等值高阻值电阻,均衡实际电容之间的参数差异。(容量不等的电容不易串联使用,以免耐压低、大容量电容首先被击穿)

但只电容往往难以达到体积 容量 性能间的完美平衡,通过不同类型、不同参数的电容并联可以显著改善单只电容性能,例如某电源芯片输出端滤波电容采用1uF钽电容,可以通过10u铝电解电容和0.1u陶瓷电容并联替换,铝电解电容容量大输出滤波效果好,陶瓷电容高频特性好,能有效消除高频纹波

参考:硬件电路设计与电子工艺基础——曹文、贾鹏飞、杨超

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