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科普知識
數(shù)據(jù)分類:
電容

電容的作用?電容器的作用?

發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:54

電容的作用?

電容的作用有濾波、耦合、旁路、去耦的功能。請問下:
1、濾波、旁路和去耦有什么區(qū)別?
2、濾波、旁路和去耦是指電容并聯(lián)在電路中嗎?耦合是指電容串聯(lián)在電路中嗎?
3、0.1UF的電容(并聯(lián))能濾除范圍為多少赫茲的信號?0.01UF呢?是不是電容容量越小濾波的頻率就
越高?
4、在晶振電路中,與晶振連接的電容的容量匹配有什么要求?比如12MHZ的晶振是否一定要用20PF的電
容?用軟件對此電路進行模擬,振蕩輸入腳需要輸入一個什么波形才能得到穩(wěn)定的12MHZ的方波輸出呢?

問題比較多,希望大蝦指點啊~~~感激不盡! 
問題補充:
三樓說的很詳細,非常感謝!第四個問題的后半部分是:晶振+1M歐電阻+2個20PF的電容構(gòu)成的電路,
XTAL1(輸入)是什么波形?(XTAL2為12MHZ的方波是嗎?)

答卷:
問題一——濾波:多用于直流電路中,引入濾波電容的原因是要獲得平滑穩(wěn)定的電壓,因為電容兩端的 電壓不能突變,所以它能抑制電壓的波動,使電壓變得平穩(wěn)光滑。 去耦:也叫退耦,主要作用有兩個:1、去除器件之間的交流射頻耦合。它能將器件的電源端上瞬間的 尖峰、毛刺對地短路掉。理論上,頻率越高,需要的去耦電容越小。 旁路:旁路電容的作用是將回路中不需要的交流信號對地短路掉。 問題二——你的說法理論上沒有錯,但是幾乎沒有人去這么說。 電容在耦合的時候當然是串聯(lián)在電路中的,如果它并聯(lián)在器件之間,那到底是誰和誰耦合?去耦當然是 并聯(lián)在器件的兩端,注明:電源端和地線,在具體運用的時候記得電容要盡量靠近電源端,去耦效果好, 這是經(jīng)驗。旁路一般是把電阻和電容并聯(lián)在一起,然后串聯(lián)在某個回路中,通常這么用。 問題三:這個問題沒有具體的答案。很難計算。但理論上肯定是頻率越高需要的電容越小的,因為頻率 越高,電容的容抗越小,電路中的交流干擾成分對地短路的程度越高,也就是衰減越大,這是我們想要 的,但在實際的運用中,同樣的頻率,用0.1uF的電容和用0.01uF的電容效果幾乎是一樣的,誰也沒辦 法解釋,但通常有經(jīng)驗的工程師都喜歡用0.1uF,記住就可以了。 問題四:在晶振兩端對地接電容是為了校正時鐘波形。晶振和集成電路內(nèi)部的電路組成震蕩器,這兩個 小電容就是配合這個振蕩器工作用的,也可以說是振蕩器的一部分。12M的晶振不一定非要用20P的, 具體用多大的電容取決于你的芯片,比如51單片機要30pF,AVR單片機要22pF,這個和晶振的頻率沒 有關系的。 問題四后面的那句話沒有分析明白,請說的清楚一點,你模擬的電路中有晶振么?有晶振的話就不用任 何輸入波形,沒有的話直接給12M的方波信號源就可以了,但是要在XTAL1和XTAL2中選一個,這兩個中 肯定有一個可以直接輸入外部之中頻率,具體哪一個,你需要查一下器件資料,直接用12M方波的信號源 接到這個引腳上就可以了。 電容器的作用?
問題: 壓縮機的運行電容在壓縮機運行過程中起什么作用? 答卷:
作為無源元件之一的電容,其作用不外乎以下幾種: 1、應用于電源電路,實現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲能的作用,下面分類詳述之: 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,并向器件進行放 電。為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負載 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 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)動的負載。如果負載電容比較大,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 于正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作。這就是耦合。 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。 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 一般是0.1u,0.01u等,而去耦合電容一般比較大,是10uF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。這應該是他們的本質(zhì)區(qū)別。 3)濾波 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,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,電容越大高頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容(1000uF)濾低 頻,小電容(20pF)濾高頻。 曾有網(wǎng)友將濾波電容 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 000uF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。 2、應用于信號電路,主要完成耦合、振蕩/同步及時間常數(shù)的作用: 1)耦合 舉個例子來講,晶體管放大器發(fā)射極有一個自給偏壓電阻,它同時又使信號產(chǎn)生壓降反饋到輸入端形成 了輸入輸出信號耦合,這個電阻就是產(chǎn)生了耦合的元 件,如果在這個電阻兩端并聯(lián)一個電容,由于適當 容量的電容器對交流信號較小的阻抗,這樣就減小了電阻產(chǎn)生的耦合效應,故稱此電容為去耦電容。 2)振蕩/同步 包括RC、LC振蕩器及晶體的負載電容都屬于這一范疇。 3)時間常數(shù) 這就是常見的 R、C 串聯(lián)構(gòu)成的積分電路。當輸入信號電壓加在輸入端時,電容(C)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。電流通過電阻(R)、電容(C)的特性通過下面的公 式描述: i = (V/R)e-(t/CR)

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