電容的作用
電容的計算公式:C=εS/4πkd, 實話說, 我也記不得這是幹什麼的了>_<||| , 自從高考完, 再也沒用過, 早就還給老師了。 在工作的十幾年中, 壓根用不到這些最理論化的計算。
那麼電容在硬體設計中應當怎麼用呢?前面講到了電容的基本特性就是儲能, 一個水杯, 不斷的充水放水、充電放電。 電容的一切應用都是圍繞著這個基本特性來開展的。
電阻一般不是用來分壓的, 同樣電容一般也不是用來儲能的。 純粹用來儲能的場景非常少, 這麼多年以來, 我記得只有一個場景是用來儲能的。
電感用的最多的地方:電源穩壓、去耦、濾波、去干擾、射頻調諧、最後才是儲能。
電容的在交流電下的特性
看案例之前, 要先瞭解一下電容這個“水杯”在接水放水狀態下的特點:隔絕直流, 通過交流。
↑ 電容充放電過程
電容兩端的電壓恒定之後, 電容就無法繼續充電, 也無法放電。 因此電壓恒定不變的直流電無法穿過電容。 這就是電容“隔絕直流”的作用。
如果電容兩端的電壓是變化的, 外部電壓低的時候內部對外放電, 外部電壓高的時候對內部充電, 變化的部分能夠穿過電容。 這就是電容“通過交流”的作用。
↑ 並聯電容濾波
電容並聯在信號線或電源線上的時候, 起到濾波的作用, 交流信號導入地上, 直流分量通過電容到另一側。
↑ 串聯電容隔直
電容串聯在信號線上, 起到隔直的作用。 交流分量穿過電容, 直流分量被阻擋下來。
↑ 實際電容在高頻下的等效電路
↑ 實際電容的頻率回應,
↑ 1pF電容的高頻頻率響應
一個理論的電容, 能夠通過所有高頻的信號。 但實際上的電容是有寄生電感的, 構成了一個LC諧振電路, 這個電路在諧振點周圍的等效電阻最小。
就是說, 電容能夠通過特定頻段範圍的交流信號,
如果有個無限大的電容, 永遠充不滿電的電容, 那麼連直流(0Hz的交流)也可以完全濾除掉。
因此在使用過程中, 要根據信號的頻率, 來選擇合適的電容。 濾除低頻雜訊用大電容, 濾除高頻雜訊用小電容。
燚智慧周教授
原文來自燚智慧硬體開發網(燚,yi,熊熊大火燃燒的樣子)
電容的容量,容值,精度?硬體工程師,電容精度你會選麼?1nF-5%
一文看懂“電阻”的全部用法,硬體工程師你以前學的全是錯的
一文看懂“電阻”的全部用法之採樣電阻,硬體工程師必修課
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