電容器的基本作用就是充電與放電,但由這種基本充放電作用所延伸出來的許多電路現(xiàn)象,使得電容器有著種種不同的用途,例如在電動馬達(dá)中,我們用它來產(chǎn)生相移; 在照相閃光燈中,用它來產(chǎn)生高能量的瞬間放電等等; 而在電子電路中,電容器不同性質(zhì)的用途尤多,這許多不同的用途,雖然也有截然不同之處,但因其作用均來自充電與放電。下面是一些電容的作用列表:旁路 去藕 濾波 儲能 隔直
1.旁路
旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件,它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化,降低負(fù)載需求。 就像小型可充電電池一樣,旁路電容能夠被充電,并向器件進(jìn)行放電。 為盡量減少阻抗,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。 這能夠很好地防止輸入值過大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地彈是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。
2.去藕
又稱解藕。從電路來說,總是可以區(qū)分為驅(qū)動的源和被驅(qū)動的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大,驅(qū)動電路要把電容充電、放電,才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候,電流比較大,這樣驅(qū)動的電流就會吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會產(chǎn)生反彈),這種電流相對于正常情況來說實(shí)際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作,這就是所謂的“耦合”。
電源和地之間的去耦電容作用:
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
旁路和去藕區(qū)別:將旁路電容和去藕電容結(jié)合起來將更容易理解。旁路電容實(shí)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)噪聲提供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0.1μf、0.01μf 等;而去耦合電容的容量一般較大,可能是10μf 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。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。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別.
3.濾波
從理論上(即假設(shè)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(shí)際上超過1μf 的電容大多為電解電容,有很大的電感成份,所以頻率高后反而阻抗會增大。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,這時大電容通低頻,小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低,通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容(1000μf)濾低頻,小電容(20pf)濾高頻。曾有人形象地將濾波電容比作“水塘”。由于電容的兩端電壓不會突變,由此可知,信號頻率越高則衰減越大,可很形象的說電容像個水塘,不會因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。它把電壓的變動轉(zhuǎn)化為電流的變化,頻率越高,峰值電流就越大,從而緩沖了電壓。濾波就是充電,放電的過程。
4.儲能
儲能型電容器通過整流器收集電荷,并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。 電壓額定值為40~450vdc、電容值在220~150 000μf 之間的鋁電解電容器(如epcos 公司的 b43504 或b43505)是較為常用的。根據(jù)不同的電源要求,器件有時會采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式, 對于功率級超過10kw 的電源,通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
5.隔直
本質(zhì)是截止頻率比較低的高通濾波器。
•耦合電容:用在耦合電路中的電容稱為耦合電容,在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路,起隔直流通交流作用。
•濾波電容:用在濾波電路中的電容器稱為濾波電容,在電源濾波和各種濾波器電路中使用這種電容電路,濾波電容將一定頻段內(nèi)的信號從總信號中去除。
•退耦電容:用在退耦電路中的電容器稱為退耦電容,在多級放大器的直流電壓供給電路中使用這種電容電路,退耦電容消除每級放大器之間的有害低頻交連。
•高頻消振電容:用在高頻消振電路中的電容稱為高頻消振電容,在音頻負(fù)反饋放大器中,為了消振可能出現(xiàn)的高頻自激,采用這種電容電路,以消除放大器可能出現(xiàn)的高頻嘯叫。
•諧振電容:用在lc諧振電路中的電容器稱為諧振電容,lc并聯(lián)和串聯(lián)諧振電路中都需這種電容電路。
•旁路電容:用在旁路電路中的電容器稱為旁路電容,電路中如果需要從信號中去掉某一頻段的信號,可以使用旁路電容電路,根據(jù)所去掉信號頻率不同,有全頻域(所有交流信號)旁路電容電路和高頻旁路電容電路。
•中和電容:用在中和電路中的電容器稱為中和電容。在收音機(jī)高頻和中頻放大器,電視機(jī)高頻放大器中,采用這種中和電容電路,以消除自激。
•定時電容:用在定時電路中的電容器稱為定時電容。在需要通過電容充電、放電進(jìn)行時間控制的電路中使用定時電容電路,電容起控制時間常數(shù)大小的作用。
•積分電容:用在積分電路中的電容器稱為積分電容。在電視場掃描的同步分離級電路中,采用這種積分電容電路,以從行場復(fù)合同步信號中取出場同步信號。
•微分電容:用在微分電路中的電容器稱為微分電容。在觸發(fā)器電路中為了得到尖頂觸發(fā)信號,采用這種微分電容電路,以從各類(主要是矩形脈沖)信號中得到尖頂脈沖觸發(fā)信號。
•補(bǔ)償電容:用在補(bǔ)償電路中的電容器稱為補(bǔ)償電容,在卡座的低音補(bǔ)償電路中,使用這種低頻補(bǔ)償電容電路,以提升放音信號中的低頻信號,此外,還有高頻補(bǔ)償電容電路。
•自舉電容:用在自舉電路中的電容器稱為自舉電容,常用的otl功率放大器輸出級電路采用這種自舉電容電路,以通過正反饋的方式少量提升信號的正半周幅度。
•分頻電容:在分頻電路中的電容器稱為分頻電容,在音箱的揚(yáng)聲器分頻電路中,使用分頻電容電路,以使高頻揚(yáng)聲器工作在高頻段,中頻揚(yáng)聲器工作在中頻段,低頻揚(yáng)聲器工作在低頻段。
•負(fù)載電容:是指與石英晶體諧振器一起決定負(fù)載諧振頻率約有效外界電容。負(fù)載電容常用的標(biāo)準(zhǔn)值有16pf、2opf、3opf、5opf和1oopf。負(fù)載電容可以根據(jù)具體情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,通過調(diào)整一般可以將諧振器的工作頻率調(diào)到標(biāo)稱值。