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  • 一個大電容并聯一個小電容介紹
    • 發布時間:2023-07-07 18:19:07
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    一個大電容并聯一個小電容介紹
    在電子電路中經常會碰到這樣一類電路,即在一個大的電容上還并聯著一個小的電容。電容的這種接法到底起著什么樣的作用?
    很多人給出的觀點幾乎都集中在這一點上,那就是:大電容用于濾除低頻,小電容用于濾除高頻。于是乎都接受了這個觀點;(在穩壓電源電路就經常使用這種電路)
    但是,當回過頭來想想為什么這樣接時,上述觀點似乎又跟理論產生了些矛盾,因為從理論上講電容的阻抗為1/jwC,對于高頻信號來說,電容值越大,在電路中顯現出來的阻抗就越小,這樣不是更有利于濾除高頻信號嗎?
    那為什么這里說大電容用于濾除低頻,而小電容用于濾除高頻呢?問題主要出現在分析電容電路時只考慮了電容在低頻的情況(出現上述矛盾),而忽略了電容在高頻下條件下的等效電路。
    電容器
    由介質隔開的兩導體即構成電容。作為電路元件的電容器一般只考慮其電容量值(標稱值),在理論上也只按電容量來處理(低頻時)。但實際上一個電容器的等效電路卻如下圖(a)所示。
    其中,電阻Rc為極間絕緣電阻,它是由于兩導體間的介質的非理想(非完全絕緣)所致; 電感Lc為分布電感,小容量電容器的引線電感也是其重要組成部分。
    大電容 并聯 小電容
    理想電容器的阻抗為1/(jωC),如上圖(b)虛線所示,其中,f 為工作頻率,ω=2πf。但實際的電容器在高頻運用時的阻抗頻率特性如上圖(b)實線所示,呈V形特性,而且其具體形狀與電容器的種類和電容量的不同有關。
    由此可知,每個電容器都有一個自身諧振頻率SRF(Self Resonant Frequency)。當工作頻率小于自身諧振頻率時,電容器呈正常的電容特性,但當工作頻率大于自身諧振頻率時,電容器將等效為一個電感。
    大電容由于容量大,所以體積一般也比較大,這導致了大電容的分布電感比較大(也叫等效串聯電感,英文簡稱ESL),電感對高頻信號的阻抗(jwL)是很大的,因此大電容的高頻特性不好;
    相反,小容量電容(貼片電容)體積做得很小,因此所等效的分布電感很小了,從而可以這么理解,小容值的電容有很好的高頻特性,但由于電容容量比較小,對低頻信號的阻抗大,所以,如果我們為了使低頻、高頻信號都可以很好的通過,就可以采用一個大電容再并上一個小電容的方式。
    常用濾除高頻的小電容為0.1uF(104)的瓷片電容,當頻率更高時還可以并聯更小的電容,例如幾pF,幾百pF。在數字電路中,一般都要給每個芯片的電源引腳并聯一個104的電容導地。(濾除高頻干擾,提高電源穩定性,它越靠近芯片位置越好)
    獨石電容、紙介電容、電解電容、低頻瓷介、滌綸電容(一般是容量較大)不適用于高、中頻電路,可用低頻、電源濾波等電路中。
    云母電容、基苯乙烯電容、高頻瓷介、空氣介質電容等(一般是容量較小)適合在高頻、中頻電路中使用。
    大電容 并聯 小電容
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