电容的作用?电容器的作用?

来源:互联网 发布:中国工业总产值数据 编辑:程序博客网 时间:2024/03/29 08:36

电容的作用?

电容的作用有滤波、耦合、旁路、去耦的功能。请问下:1、滤波、旁路和去耦有什么区别?2、滤波、旁路和去耦是指电容并联在电路中吗?耦合是指电容串联在电路中吗?3、0.1UF的电容(并联)能滤除范围为多少赫兹的信号?0.01UF呢?是不是电容容量越小滤波的频率就越高?4、在晶振电路中,与晶振连接的电容的容量匹配有什么要求?比如12MHZ的晶振是否一定要用20PF的电容?用软件对此电路进行模拟,振荡输入脚需要输入一个什么波形才能得到稳定的12MHZ的方波输出呢?问题比较多,希望大虾指点啊~~~感激不尽! 

问题补充:
三楼说的很详细,非常感谢!第四个问题的后半部分是:晶振+1M欧电阻+2个20PF的电容构成的电路,XTAL1(输入)是什么波形?(XTAL2为12MHZ的方波是吗?)答卷:
问题一
滤波:多用于直流电路中,引入滤波电容的原因是要获得平滑稳定的电压,因为电容两端的电压不能突变,所以它能抑制电压的波动,使电压变得平稳光滑。去耦:也叫退耦,主要作用有两个:1、去除器件之间的交流射频耦合。它能将器件的电源端上瞬间的尖峰、毛刺对地短路掉。理论上,频率越高,需要的去耦电容越小。旁路:旁路电容的作用是将回路中不需要的交流信号对地短路掉。
问题二
你的说法理论上没有错,但是几乎没有人去这么说。电容在耦合的时候当然是串联在电路中的,如果它并联在器件之间,那到底是谁和谁耦合?
去耦当然是并联在器件的两端,注明:电源端和地线,在具体运用的时候记得电容要尽量靠近电源端,去耦效果好,这是经验。
旁路一般是把电阻和电容并联在一起,然后串联在某个回路中,通常这么用。问题三
这个问题没有具体的答案。很难计算。
但理论上肯定是频率越高需要的电容越小的,因为频率越高,电容的容抗越小,电路中的交流干扰成分对地短路的程度越高,也就是衰减越大,这是我们想要的,但在实际的运用中,同样的频率,用0.1uF的电容和用0.01uF的电容效果几乎是一样的,谁也没办法解释,但通常有经验的工程师都喜欢用0.1uF,记住就可以了。
问题四
在晶振两端对地接电容是为了校正时钟波形。晶振和集成电路内部的电路组成震荡器,这两个小电容就是配合这个振荡器工作用的,也可以说是振荡器的一部分。12M的晶振不一定非要用20P的,具体用多大的电容取决于你的芯片,比如51单片机要30pF,AVR单片机要22pF,这个和晶振的频率没有关系的。
问题四后面的那句话没有分析明白,请说的清楚一点,你模拟的电路中有晶振么?有晶振的话就不用任何输入波形,没有的话直接给12M的方波信号源就可以了,但是要在XTAL1和XTAL2中选一个,这两个中肯定有一个可以直接输入外部之中频率,具体哪一个,你需要查一下器件资料,直接用12M方波的信号源接到这个引脚上就可以了。
电容器的作用
问题:
压缩机的运行电容在压缩机运行过程中起什么作用?
答卷:
作为无源元件之一的电容,其作用不外乎以下几种: 
1、应用于电源电路,实现旁路、去藕、滤波和储能的作用,下面分类详述之: 
1)旁路 
旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放 电。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大 电流毛刺时的电压降。 
2)去藕 
去藕,又称解藕。从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。这就是耦合。
去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。 
将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提供一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10uF或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定。 
旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。 
3)滤波 
从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1uF的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过,电容越小高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000uF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。 曾有网友将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。 它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电,放电的过程。 
4)储能 
储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000uF之间的铝电解电容器(如EPCOS公司的 B43504或B43505)是较为常用的。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式, 对于功率级超过10KW的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。 
2、应用于信号电路,主要完成耦合、振荡/同步及时间常数的作用: 
1)耦合 
举个例子来讲,晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻,它同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合,这个电阻就是产生了耦合的元 件,如果在这个电阻两端并联一个电容,由于适当容量的电容器对交流信号较小的阻抗,这样就减小了电阻产生的耦合效应,故称此电容为去耦电容。 
2)振荡/同步 
包括RC、LC振荡器及晶体的负载电容都属于这一范畴。 
3)时间常数 
这就是常见的 R、C 串联构成的积分电路。当输入信号电压加在输入端时,电容(C)上的电压逐渐上升。而其充电电流则随着电压的上升而减小。电流通过电阻(R)、电容(C)的特性通过下面的公式描述: 
i = (V/R)e-(t/CR) 
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