電容分析-電容器的作用詳解-KIA MOS管

信息來源：本站　日期：2021-01-26　

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電容分析-電容器的作用詳解-KIA MOS管

電容器的作用

電容器是一種被大量使用在電子設(shè)備中電子元件，廣泛應(yīng)用于電路中的隔直通交，耦合，旁路，濾波，調(diào)諧回路，能量轉(zhuǎn)換，控制等方面。

電容器的作用：電容的基本工作原理就是充電放電,當(dāng)然還有整流、振蕩以及其它的作用。另外電容的結(jié)構(gòu)非常簡單,主要由兩塊正負(fù)電極和夾在中間的絕緣介質(zhì)組成,所以電容類型主要是由電極和絕緣介質(zhì)決定的。

電容的用途非常多,主要有如下幾種：

1．隔直流：阻止直流通過而讓交流通過。

2．旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。

3．耦合：作為兩個電路之間的連接,允許交流信號通過并傳輸?shù)较乱患夒娐贰?/span>

4．濾波：這個對DIY而言很重要,顯卡上的電容基本都是這個作用。

5．溫度補償：針對其它元件對溫度的適應(yīng)性不夠帶來的影響,而進行補償,改善電路的穩(wěn)定性。

6．計時：電容器與電阻器配合使用,確定電路的時間常數(shù)。

7．調(diào)諧：對與頻率相關(guān)的電路進行系統(tǒng)調(diào)諧,比如手機、收音機、電視機。

8．整流：在預(yù)定的時間開或者關(guān)半閉導(dǎo)體開關(guān)元件。

9．儲能：儲存電能,用于必須要的時候釋放.例如相機閃光燈,加熱設(shè)備等等。

電容器的作用-下面詳細(xì)分析一下：

1、隔直流：作用是阻止直流通過而讓交流通過。

電容，電容器，電容器的作用

2、旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。

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旁路電容：旁路電容，又稱為退耦電容，是為某個器件提供能量的儲能器件，它利用了電容的頻率阻抗特性（理想電容的頻率特性隨頻率的升高，阻抗降低），就像一個水塘，它能使輸出電壓輸出均勻，降低負(fù)載電壓波動。

旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳，這是阻抗要求，在畫PCB時候特別要注意，只有靠近某個元器件時候才能抑制電壓或其他輸信號因過大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲；

說白了就是把直流電源中的交流分量，通過電容耦合到電源地中，起到了凈化直流電源的作用。如圖C1為旁路電容，畫圖時候要盡量靠近IC1。

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去耦電容：去耦電容，是把輸出信號的干擾作為濾除對象，去耦電容相當(dāng)于電池，利用其充放電，使得放大后的信號不會因電流的突變而受干擾。

它的容量根據(jù)信號的頻率、抑制波紋程度而定，去藕電容就是起到一個“電池”的作用，滿足驅(qū)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藕合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。

高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般取 0.1F、0.01F 等；而去耦合電容的容量一般較大，可能是 10F 或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)、以及驅(qū)動電流的變化大小來確定。如圖C3為去耦電容。

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它們的區(qū)別：旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。

3、耦合：作為兩個電路之間的連接，允許交流信號通過并傳輸?shù)较乱患夒娐?。

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用電容做耦合的元件，是為了將前級信號傳遞到后一級，并且隔斷前一級的直流對后一級的影響，使電路調(diào)試簡單，性能穩(wěn)定。

如果不加電容交流信號放大不會改變，只是各級工作點需重新設(shè)計，由于前后級影響，調(diào)試工作點非常困難，在多級時幾乎無法實現(xiàn)。

4、濾波：這個對電路而言很重要，CPU背后的電容基本都是這個作用。

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即頻率f越大，電容的阻抗Z越小。當(dāng)?shù)皖l時，電容C由于阻抗Z比較大，有用信號可以順利通過；當(dāng)高頻時，電容C由于阻抗Z已經(jīng)很小了，相當(dāng)于把高頻噪聲短路到GND上去了。

濾波作用：理想電容，電容越大，阻抗越小，通過的頻率也越高。電解電容一般都是超過 1F ，其中的電感成份很大，因此頻率高后反而阻抗會大。

我們經(jīng)常看見有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯(lián)了一個小電容，其實大的電容通低頻，小電容通高頻，這樣才能充分濾除高低頻。

電容頻率越高時候則衰減越大，電容像一個水塘，幾滴水不足以引起它的很大變化，也就是說電壓波動不是你很大時候電壓可以緩沖，如圖C2。

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5、溫度補償：針對其它元件對溫度的適應(yīng)性不夠帶來的影響，而進行補償，改善電路的穩(wěn)定性。

分析：由于定時電容的容量決定了行振蕩器的振蕩頻率，所以要求定時電容的容量非常穩(wěn)定，不隨環(huán)境濕度變化而變化，這樣才能使行振蕩器的振蕩頻率穩(wěn)定。因此采用正、負(fù)溫度系數(shù)的電容釋聯(lián)，進行溫度互補。

當(dāng)工作溫度升高時，Cl的容量在增大，而C2的容量在減小，兩只電容并聯(lián)后的總?cè)萘繛閮芍浑娙萑萘恐停捎谝粋€容量在增大而另一個在減小，所以總?cè)萘炕静蛔儭?/span>

同理，在溫度降低時，一個電容的容量在減小而另一個在增大，總的容量基本不變，穩(wěn)定了振蕩頻率，實現(xiàn)溫度補償目的。

6、計時：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時間常數(shù)。

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輸入信號由低向高跳變時，經(jīng)過緩沖1后輸入RC電路。電容充電的特性使B點的信號并不會跟隨輸入信號立即跳變，而是有一個逐漸變大的過程。當(dāng)變大到一定程度時，緩沖2翻轉(zhuǎn)，在輸出端得到了一個延遲的由低向高的跳變。

時間常數(shù)：以常見的 RC 串聯(lián)構(gòu)成積分電路為例，當(dāng)輸入信號電壓加在輸入端時，電容上的電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著電壓的上升而減小，電阻R和電容C串聯(lián)接入輸入信號VI，由電容C輸出信號V0，當(dāng)RC (τ)數(shù)值與輸入方波寬度tW之間滿足：τ》》tW，這種電路稱為積分電路。

7、調(diào)諧：對與頻率相關(guān)的電路進行系統(tǒng)調(diào)諧，比如手機、收音機、電視機。

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