电容器的寄生作用与杂散电容
电容作用及工作原理
电容作用及工作原理
电容是一种电子元件,其主要作用是存储电荷和能量。
它的工作原理基于其结构特点和电场的作用。
电容由两个导体板(通常是金属板)和介质(通常是绝缘材料)组成。
当电容器接入电源时,导体板上会形成相等且相反的电荷,这是因为电场使得电子在导体板上分离出来。
两个导体板之间的介质阻止了电荷的直接流动,但却可以储存电荷。
当电源断开后,电容器仍然保持着储存的电荷和能量。
当电容器连接到电路中的其他元件时,存储的电荷会开始流动。
例如,当电容器连接到电压源时,电荷会从一个板经过电源进入另一个板,从而形成电流。
这种电流流动的速度取决于电容器的电容量和电路中的其他元件。
电容器的工作原理是基于电场力的作用。
电场是由电荷产生的力场,可以使得电荷在电场中运动。
当电源连接到电容器时,电场会导致电子在导体板上分离并储存电荷。
当电源断开后,储存的电荷仍然保持在导体板上。
当电容器连接到其他元件时,储存的电荷会开始流动,以平衡电场力。
这种电流的流动可以用来执行各种电路功能,如滤波、储能和信号传输。
总之,电容器的作用是存储电荷和能量。
它的工作原理基于电场的作用,通过将电荷分离并储存在导体板上来实现。
电容器在电子电路中扮演着重要的角色,广泛应用于各种电子设备和系统中。
电容器的工作原理
电容器的工作原理电容器是一种电子元件,它具有存储和释放电荷的能力。
它由两个导体板(通常是金属)和介质层组成,介质层在两个导体板之间绝缘,阻止电流直接流过电容器。
在本文中,我们将探讨电容器的工作原理以及其在电路中的应用。
一、电容器结构电容器的基本结构包括两个导体板和介质层。
导体板通常是金属片或箔,它们被平行地放置并保持一定距离。
介质层位于两个导体板之间,起到绝缘的作用。
常见的介质材料包括空气、瓷瓶、纸和塑料。
二、电容器的原理电容器的工作原理基于两个基本原理:电荷的积累和电场的形成。
1. 电荷的积累当将电容器连接到电源上时,正电荷将聚集在一个导体板上,而负电荷则聚集在另一个导体板上。
这是因为电荷在导体中自由移动,在接通电源时,电源的正极将导致一个导体板上的电子流向另一个导体板。
正负电荷的积累导致电容器具有电荷存储的能力。
2. 电场的形成电容器的两个导体板上的电荷产生一个电场。
当电压施加到电容器上时,电场会存储电能。
电荷在电场中经历势能的变化,当电容器充满电荷时,电场强度达到最大。
三、电容器在电路中的应用电容器在电路中有多种应用,包括滤波器、耦合器和定时电路。
1. 滤波器电容器可以用作滤波器,用于滤除电路中的杂散信号。
它们可以阻止低频信号通过,同时允许高频信号通过。
这在消除电源中的噪声或在音频电路中滤波时非常有用。
2. 耦合器电容器还可以用作耦合器,将一个电路的信号传递到另一个电路中。
它们可以阻断直流信号,只传递交流信号。
这对于将音频信号传输到扬声器或驱动器中非常重要。
3. 定时电路电容器的充放电特性使其成为定时电路中的重要元件。
通过改变电容器的充放电时间,可以控制电路的工作频率和周期。
这在应用领域中涉及到需要准确计时或频率控制的电路中非常有用。
结论电容器是一种重要的电子元件,具有存储和释放电荷的能力。
它们通过电荷的积累和电场的形成来工作。
在电路中,电容器可以用作滤波器、耦合器和定时电路,发挥各种重要的功能。
电容传感器寄生电容干扰的产生原因及消除方法
电容传感器寄生电容干扰的产生原因及消除方法分析了电容传感器寄生电容存在的主要原因,以及消除寄生电容干扰的几种方法:主要采用驱动电缆技术、运算放大器驱动技术、整体屏蔽技术、集成组合技术来减小寄生电容,以提高传感器的性能。
电容式传感器具有结构简单,灵敏度高,温度稳定性好,适应性强,动态性能好等一系列优点,目前在检测技术中不仅广泛应用于位移、振动、角度、加速度等机械量的测量,还可用于液位、压力、成份含量等热工方面的测量中。
但由于电容式传感器的初始电容量很小,一般在皮法级,而连接传感器与电子线路的引电缆电容、电子线路的杂散电容以及传感器内极板与周围导体构成的电容等所形成的寄生电容却较大,不仅降低了传感器的灵敏度,而且这些电容是随机变化的,使得仪器工作很不稳定,从而影响测量精度,甚至使传感器无法正常工作,所以必须设法消除寄生电容对电容传感器的影响。
以下对消除电容传感器寄生电容的几种方法进行分析。
增加初始电容值法采用增加初始电容值的方法可以使寄生电容相对电容传感器的电容量减小。
由公式C0=ε0·εr·A/d0可知,采用减小极片或极筒间的间距d0,如平板式间距可减小为0.2毫米,圆筒式间距可减小为0.15毫米;或在两电极之间覆盖一层玻璃介质,用以提高相对介电常数,通过实验发现传感器的初始电容量C0不仅显著提高了,同时也防止了过载时两电极之间的短路;另外,增加工作面积A或工作长度也可增加初始电容值C0。
不过,这种方法要受到加工工艺和装配工艺、精度、示值范围、击穿电压等的限制,一般电容的变化值在10-3~103pF 之间。
采用“驱动电缆”技术,减小寄生电容如图1所示:在压电传感器和放大器A之间采用双层屏蔽电缆,并接入增益为1的驱动放大器,这种接法可使得内屏蔽与芯线等电位,进而消除了芯线对内屏蔽的容性漏电,克服了寄生电容的影响,而内外层之间的电容Cx变成了驱动放大器的负载,电容传感器由于受几何尺寸的限制,其容量都是很小的,一般仅几个pF到几十pF。
电路中电容的作用
电路中电容的作用电容是电路中常见的一种元件,它的作用在电子电路中非常重要。
电容是一种可以存储电荷的元件,它由两个导体板之间夹着一个绝缘材料构成。
在电路中,电容器的两个导体板分别连接到电路的两个节点,当电容器充电时,电荷会被储存在导体板之间的绝缘材料中。
电容主要有以下几个作用。
首先,电容可以作为一种存储能量的元件。
当电容器充电时,电荷会被存储在电容器的绝缘层中,这个过程则是将电能转化为了储存的能量。
当需要释放这部分储存的能量时,电容器会通过释放内部的电荷,将存储的电能转化为其他形式的能量,如光能、热能等。
其次,电容可以用来实现电路中的滤波功能。
在电子电路中,尤其是用于信号处理的电路中,信号中常常存在一些不必要的高频噪声或者杂散信号。
为了减小或者消除这些噪声,可以在电路中加入适当的电容来实现滤波。
由于电容对于频率较高的信号有很低的阻抗,因此可以起到滤除高频信号的作用。
此外,电容还可以改变电路中的相位。
在交流电路中,电容对于交流信号有很低的阻抗,因此在交流电路中,电容可以作为一个纯电容来处理。
对于交流信号,电容会引起电路中信号的相位差,即信号的相位相对于电容前后会发生变化。
这个特性在电子电路设计中非常重要,可以用来控制信号的相位。
最后,电容也可以使电路中的电流平稳变化。
在电路中,电容可以稳定电流的变化,避免电流突变引起的问题。
尤其是在直流电源中,当直流电源的输出电流不能满足设备需要时,可以通过加入适当的电容,平稳地提供额外的电流。
总结一下,电容在电子电路中有多种作用。
它可以作为一种能量储存元件,实现电能的转化和释放;可以用来实现滤波,降低或者消除噪声和杂散信号;可以改变电路中信号的相位,控制信号的相位差;可以使电路中的电流平稳变化,避免电流突变引起的问题。
因此,电容在电子电路设计中起到了非常重要的作用。
各种电容的工作原理及应用
各种电容的工作原理及应用1. 电容的工作原理电容是一种存储电荷的器件,由两个平行的导体板(电极)组成,中间有绝缘材料(电介质)隔开。
电容器的工作原理基于电荷积累和电场的作用。
当电压施加在电容器的两个电极上时,电荷会在两个电极之间积累,并且会在电场的作用下产生电位差。
根据电容的式子Q=CV,其中C表示电容量,V表示电压,Q表示储存的电荷量。
可见,电容的工作原理与电荷的积累和储存有关。
2. 电容的应用2.1 电子电路中的应用电容在电子电路中有广泛的应用,以下是一些常见的应用场景:•滤波器:电容器可以被用作滤波器元件,根据电容对不同频率的电信号通过的特性,可以实现对电路中杂散噪声和干扰信号的滤波作用。
•隔直:电容器可以阻止直流信号通过,而对交流信号允许通过。
这一特性被广泛应用于直流电源隔直、交流信号的耦合等电路中。
•信号耦合:电容器可以用于两个电路之间的信号传递,使得低频信号通过,而阻断直流信号传递。
这样可以实现在不同电路之间的信号耦合,常见的应用是音频放大器中的输入和输出耦合。
•计时器:电容的充放电特性可以用于实现计时功能,例如在微控制器中使用RC电路实现简单的计时器。
•电源稳压:电容可以被用作电源稳压电路中的储能元件,通过电容的电荷积累,可以在短时间内提供额外的电流,保持电路工作的稳定性。
2.2 通信应用•天线调谐器:电容可以用于调谐天线的频率,使得天线能够接收到特定频率的无线信号。
•射频阻抗匹配:电容可以被用作射频电路中的阻抗匹配元件,确保信号的有效传输和匹配。
2.3 电力系统应用•电力电容器:电容器被广泛用于电力系统中,用于功率因数校正、电流稳定、电压调节等功能。
电容器可以通过吸收和释放电能来调整电力系统中的功率因数,提高电力系统的效率。
•气体绝缘电容器:气体绝缘电容器由两个金属电极和气体绝缘材料组成,主要用于高压和大容量的电力传输和电力系统中的电能储存。
3. 不同类型电容的应用3.1 陶瓷电容•应用场景:陶瓷电容器广泛用于电子电路中的耦合、绕组、隔直、滤波等应用场景。
不同电容器的用途
不同电容器的用途电容器是储存和释放电能的一种被广泛使用的电子元件。
它由两个导体(称为电极)之间的电介质隔开,可以在两个电极之间存储电荷。
电容器的用途非常广泛,几乎应用于各个领域。
下面将介绍一些不同电容器的用途。
1. 耦合和解耦电容器:这些电容器主要用于电子和通信领域,用于连接电路中的两个部分,以传递信号和保证信号的正确传输。
在耦合电容器中,当输入电流变化时,电容器会将变化传递到输出端口。
解耦电容器用于去除电源线中的噪声和干扰,使正常的电流通过。
2. 滤波电容器:滤波电容器用于滤除电路中的杂散信号和噪声,使电路中只保留所期望的信号。
它们被广泛应用于电源电路和音频放大器中,以确保输出信号的纯净和稳定。
3. 能量储存电容器:这种电容器通常具有大容量,用于储存大量电能,在需要时释放。
它们被用于电动车辆、太阳能光伏装置、风力发电机和其他可再生能源系统中。
能量储存电容器还用于供应备份电源,如UPS(不间断电源)和紧急照明系统。
4. 高频电容器:高频电容器通常具有较低的阻抗,用于在高频电路中提供电流和电压的耦合、解耦和滤波。
它们广泛应用于无线通信设备、射频功率放大器和微波电路等领域。
5. 开关电容器:这些电容器具有速度快、响应时间短的特点,主要用于开关电路和电容耦合交换器中,用于控制和改变电路中的电流和电压。
同时也广泛应用于电源管理和电子器件中。
6. 电动机启动电容器:这些电容器用于在电动机启动时提供较大的起始转矩。
它们通常与电动机并联连接,并在启动过程中通过存储电荷为电动机提供增加的电流和转矩。
7. 电力因数校正电容器:电力因数校正电容器用于改善电源系统中的功率因数,并提高能源利用效率。
它们被广泛应用于电网、工业设备和大型电气设备中,以减少能源浪费和电网负载。
8. 电子设备和电路的保护电容器:这些电容器用于保护电子设备和电路免受过压和过电流的损害。
它们能够吸收电路中的过电压和过流,以保护其他元件免受损坏。
这些电容器广泛应用于计算机、电话系统和其他电子设备中。
电容工作原理
电容工作原理电容是一种常见的电子元件,广泛应用于电路中。
它是由两个导体板(称为电极)之间夹着一层绝缘材料(称为电介质)构成的。
电容的工作原理涉及电荷的存储和释放,下面将详细介绍电容的工作原理。
1. 电容的结构电容由两个平行的金属板组成,中间夹有一层绝缘材料,如聚乙烯、聚丙烯等。
这层绝缘材料起到了隔离两个金属板的作用,防止电流直接通过。
两个金属板分别被称为正极板和负极板。
2. 电容的电荷存储当电容器接入电源时,电源的正极连接到正极板,负极连接到负极板。
在电源的作用下,正极板上的电子被吸引到负极板上,形成为了一个电场。
这个电场导致了正极板上的电荷增加,负极板上的电荷减少,从而在电容中存储了电荷。
3. 电容的电荷释放当电源断开后,电容器中的电荷不会即将消失。
由于绝缘材料的存在,电荷无法直接流动,因此电容器可以将电荷存储一段时间。
当需要释放电荷时,可以将电容器连接到一个电路中。
这时,存储在电容器中的电荷会流动,从而产生电流。
4. 电容的容量电容的容量是指在单位电压下,电容器可以存储的最大电荷量。
容量的单位是法拉(F)。
电容的容量与电容器的结构有关,普通来说,电容器的面积越大,电容的容量越大;电容器的电介质越薄,电容的容量越大。
5. 电容的应用电容器在电子电路中有广泛的应用。
例如,电容器可以用作滤波器,用于去除电路中的杂散信号;电容器还可以用作电源的稳压元件,平衡电压波动;此外,电容器还可以用于储能,例如电动汽车中的电池组。
总结:电容工作原理涉及电荷的存储和释放。
当电容器接入电源时,电荷被存储在电容器中;当电源断开后,电容器可以将存储的电荷释放出来。
电容的容量取决于电容器的结构,普通与电容器的面积和电介质的厚度有关。
电容器在电子电路中有广泛的应用,包括滤波、稳压和储能等方面。
杂散电感 电容
由电路中的导体如:连接导线、元件引线、元件本体等呈现出来的等效电感是杂散电感.
最近在测试电容时,发现电容器的感性对高频电路产生巨大的影响,那杂散电感和寄生电感的区别?
最佳答案检举
分布电容:必须注意到的是,不只是电容器中才具有电容,实际上两导体之间都存在电容。
例如,两根传输线之间,每跟传输线与大地之间,都是被空气介质隔开的,所以,也都存在着电容。
一般情况下,这个电容值很小,它的作用可忽略不计,如果传输线很长或所传输的信号频率高时,就必须考虑这电容的作用,另外在电子仪器中,导线和仪器的金属外壳之间也存在电容。
上述这些电容通常叫做分布电容,虽然它的数值很小,但有时却会给传输线路或仪器设备的正常工作带来干扰。
寄生的含义就是本来没有在那个地方设计电容,但由于布线构之间总是有互容,互感就好像是寄生在布线之间的一样,所以叫寄生电容。
寄生电容一般是指电感,电阻,芯片引脚等在高频情况下表现出来的电容特性。
实际上,一个电阻等效于一个电容,一个电感,和一个电阻的串连,在低频情况下表现不是很明显,而在高频情况下,等效值会增大,不能忽略。
在计算中我们要考虑进去。
ESL就是等效电感,ESR就是等效电阻。
不管是电阻,电容,电感,还是二极管,三极管,MOS管,还有IC,在高频的情况下我们都要考虑到它们的等效电容值,电感值。
电容原理特性及应用
电容原理特性及应用电容是一种能够存储电荷的被动元件,它广泛应用于电子电路中。
电容原理特性及应用如下:1. 电容原理特性:(1) 存储电荷:电容具有存储电荷的能力。
当电容两端施加电压时,电荷会在电容板之间积聚,形成电场。
根据电容的定义,电容器上存储的电荷量与电压成正比关系,即Q = CV,其中Q为电荷量,C为电容值,V为电压。
(2) 充放电能力:电容器可以存储电荷,并且能够通过充放电的方式释放或接收电荷。
当电容两端施加电压时,电容会逐渐充电,电容器上的电流按指数函数减小,直到达到与电源电压相等的稳态电荷量。
而当电源电压移除或逆向时,电容会放电,释放存储的电荷。
(3) 频率依赖性:电容器的阻抗与频率有关,阻抗与电容器的电容值成反比关系。
在低频下,电容器的阻抗非常大,近似于开路;而在高频下,电容器的阻抗非常小,近似于短路。
2. 电容应用:(1) 耦合电容:用于将不同阶段电路的直流分量隔离开来,只传递交流信号。
耦合电容通常连接在信号源和输入端之间,有效去除直流偏置。
(2) 滤波电容:用于滤除电路中的杂散噪声,通过将高频噪声短路,将交流信号通过。
滤波电容通常连接在电源电压线和地线之间,起到平滑电压的作用。
(3) 端子电容:用于提高电路对频率的响应,改变电路的传输特性。
端子电容通常连接在电路输入或输出端,起到通频带的作用。
(4) 多级耦合电容:用于提高放大器的低频响应,增加电路的放大增益。
多级耦合电容将多个放大器级联,通过耦合电容传递信号。
(5) 电源稳定电容:用于稳定电源电压,平衡瞬时负载变化。
电源稳定电容作为电源滤波器的一部分,保护电子元件免受电源电压的波动。
(6) 外箱电容:用于存储高压电荷,供激光器、脉冲电源等设备快速放电使用。
外箱电容容量大、电压高。
(7) 传感器:电容变化可以通过测量电容器两端的电势差来判断物理量的变化。
例如,湿度传感器中的电容变化可以反映空气中的湿度变化。
总结起来,电容具有存储电荷、充放电能力和频率依赖性等特性,广泛应用于耦合、滤波、放大、传感和稳压等领域。
运用自激法准确查找电容式电压互感器内部缺陷
创新观察—346—运用自激法准确查找电容式电压互感器内部缺陷张晓娜 闻 爽 杨 越 隋文秀 宣 旭(国网辽宁省电力有限公司检修分公司,辽宁 沈阳 110003)1前言CVT 主要由电容分压器和中压变压器组成。
电容分压器由瓷套和装在其中的若干串联电容器组成,瓷套内充满保持0.1MPa 正压的绝缘油,并用钢制波纹管平衡不同环境以保持油压,电容分压可用作耦合电容器连接载波装置。
中压变压器由装在密封油箱内的变压器,补偿电抗器和阻尼装置组成,油箱顶部的空间充氮。
一次绕组分为主绕组和微调绕组,一次侧和一次绕组间串联一个低损耗电抗器。
由于电容式电压互感器的非线性阻抗和固有的电容有时会在电容式电压互感器内引起铁磁谐振,因而用阻尼装置抑制谐振,阻尼装置由电阻和电抗器组成,跨接在二次绕组上,正常情况下阻尼装置有很高的阻抗,当铁磁谐振引起过电压,在中压变压器受到影响前,电抗器已经饱和了,只剩电阻负载,使振荡能量很快被降低。
可见CVT 已经在电力系统中占据了重要地位,它的稳定与否直接关系着电力系统的安全运行。
)《国家电网公司变电五项管理规定之检测细则》(试行)、《输变电设备状态检修试验规程》Q/GDW22-1002-2014规定,电容式电压互感器例行性试验项目为:分压电容器试验,极间绝缘电阻≥5000MΩ(注意值);电容量初值差≤±2%(警示值);介质损耗因数≤0.005(油纸绝缘)(注意值)或≤0.0025(膜纸复合绝缘)(注意值)。
二次绕组绝缘电阻≥10MΩ(注意值)。
同时规定,对于多节串联的CVT,应分节独立测量。
试验时按设备技术文件要求并参考电力行业DL/T474.3-2018现场绝缘试验实施导则.介质损耗因数tanδ试验标准进行。
1.1电容式电压互感器的典型原理接线图1.2测试中存在的问题电容式电压互感器分为两类:分装式和叠装式。
对于叠装式CVT 又有两种情况:一种是下节电容器的瓷套有中间电压引出端子,该端子是专供试验用的,另一种是无引出端子的。
关于交流电路的谐振等问题
关于交流电路的谐振等问题1. 分布电容电容从⼴义上来讲, 任何两个导体之间都可以看作是电容. 只不过中间的介电介质各不相同. 如⼈体和⼤地之间都可以看作是⼀个电容:⼈体是导体, ⼤地更是导体, 之间的空⽓, 鞋⼦可以看作是介电介质. 任何两根靠近的导线, 如电源线⾥的两根电线, 电阻的两个引脚等等都是电容.但是这些电容, 跟我们⽣产的有明确作⽤⽤途的电容, C1, C2, C3...等是不同的, 它是 "寄⽣"在导线之间的, 所以这些电容, 在电⼯技术中,叫做寄⽣电容, 杂散电容, 分布电容. 同理的, 也有寄⽣电感, 分布电感, 如变压器⾥的线圈和线圈之间的绝缘的匝数之间就会形成寄⽣电感. 这些都叫 "寄⽣参数".⼀般寄⽣参数对低频的电信号的阻碍, 影响作⽤⽐较⼩, 可以忽略不计. 但是对⾼频信号就不能忽略了, 因为对于⾼频信号, 它们产⽣的寄⽣参数就⽐较⼤, ⽽且对于⼤规模集成电路, 由于印刷线⽐较多,⽽且密集, 相互间靠的很近,所以主要影响芯⽚朝更⼤规模集成的\影响芯⽚性能和稳定的就是这些寄⽣电容和寄⽣电感..2. 在⼀切电⼦电路中, 不管是多么复杂的, 集成度多⾼, 都是由四种原件组成的, 即电阻, 电感, 电容, pn结(包括⼆极管,三极管,场管等)...3. 交流电的有效值和平均值?交流电是瞬时值, 其平均值跟⼀切变化信号的平均值的概念是⼀样的.都是按照 "微分和积分"的⽅法来计算的. 设信号di=f(t)dt. 则在0~t时间内的平均值就是: avg(i) = ∫0,tf(t)dt/t 由于正弦交流电的正负半周期的⽅向相反, 所以曲线与时间轴之间的代数⾯积和为0, 因此在⼀个周期内, 交流电电流的平均值为0. 所以通常都是以半个周期内交流电电流的平均值来说的, 为0.637倍交流电电流的峰值. 从另⼀个⾓度来理解交流电的平均值也是可以的: 所谓平均值是指在⼀段时间t内, 通过导线横截⾯的电量的总和: i=dQ/dt. ⼀个周期内, dQ=0...4. 交流电的有效值, 是以交流电的热效应来说的. 由于交流电是随时都在发⽣改变的, 你要考虑交流电的⼤⼩和作⽤, 到底是依据哪个时刻的⼤⼩为依据呢? 没办法? 所以, 就以⼀段时间内, 交流电和直流电做同样效果的热效应来⽐对, 即使⽤交流电的有效值来考察交流电.(交流电的有效值是最⼤值的0.707倍最⼤值).5. 交流电研究时, 是考虑瞬时值,还是有效值?通常来说, 如果要研究, 推理, 论证, 推导时, 通常采⽤瞬时值. 但是, 如果要在使⽤中, 进⾏计算, 选择元件的时候, 通常采⽤有效值.6. 交流电的欧姆定律交流电, 不管是瞬时值还是有效值,都是满⾜欧姆定律的, 所不同的是, 其中的电阻就不能使⽤纯电阻了, 要使⽤电抗 Z . ⽽且计算的时候, 要使⽤电抗的绝对值 |Z|.7. 在研究交流电的时候, 要从思想⽅法上, 做⼀个转变, 即不能再以纯代数, 的⽅法来看待交流电, 要⽤⽮量, 向量的思想⽅法来看待思考交流电, 即电路中的电抗要分成纯阻性的电阻R, 电容的容抗Xc, 电感的感抗 Xl. 通常以电压的有效值的⽅向为电阻, 电流的参考⽅向, 于是整个电路的阻抗就是: |Z| =根号下(R2+ (Xc-Xl)2)同样的电流也是这样的符合勾股定律的计算值. 这⾥都是针对正弦交流电⽽⾔的.交流电的欧姆定律中, 可以使⽤峰值和有效值, 但通常使⽤有效值来进⾏计算.在写markdown的时候, 为什么不考虑数字编号的顺序?其实,这个是有科学依据的, 因为,在实际输⼊中, 有时候会在项⽬符号的中间, 临时要再插⼊⼀些编号, 或者需要改变⼀些编号, ⽽且这种情况还是⽐较多见的所以, md为了⽅便⽤户的需要, ⽽不必强⾏要求编号的数字必须是紧挨着的. 不像word那样的... 所以, 今后在输⼊列表的时候,统⼀的将列表序号都写成 1. 就好了.什么叫市制和公制市制就是市场上使⽤的,是⽼百姓使⽤的, 如市⽄, 市尺.公制, 就是国际通常使⽤的, 如: 公⽄, 公尺. 所以 1公尺 = 1 ⽶ = 3 市尺 = 3尺.电容的⼤⼩:电容的单位⽤法:(即F, 就是Farad, 法拉第). 他是⼀个很⼤的单位, ⼀个球体的电容要达到 1F , 需要这个球体的半径 9*10e9⽶.指数: ex'ponent 美 [ɪk'spoʊnənt] -> exponential -> exponentially (increase exponentially) -> 所以简写为 exp, e, 等等.注意这个仅仅只是表⽰指数, 具体的底数是多少, 如是10, 还是2,等等要你⾃⼰写出来如, 8*2e3...chevron: 雪佛龙, 美国标准⽯油... 全球五百强企业第五位.在阿拉伯的分公司叫阿拉伯美国⽯油公司, 简称阿美公司.后来因为反托拉斯法案被分裂成⼏个公司, 其中主体就叫chevron⽯油公司. 现在在中国的是和德州的加德⼠⼀起的⽣产的⾦福利机油.欧美的资本主义推⾏的是⾃由资本主义, 国家是反对垄断资本主义的, 包括cartel, ⾟迪加, 托拉斯等形式的垄断公司. 托拉斯叫trust即资本信托. antitrust law反托拉斯法案就是为了避免垄断带来的抬⾼价格, 垄断市场和原料, 谋取暴利...chevron: 还有⼀个意思是: 燕尾, 燕尾形状. 即各种⽅向的 > 符号, ^等. 在bootstrap中的图标glyghicon-chevron-right/left/up/down就是各种燕尾形状...chevrolet: sevr2'le在电路中为什么多采⽤调节电容的⽅式来调节电路?因为电容的调节相对来说, 更容易调节, 更容易实现. 电容可以将多⽚极板⽤铜螺钉连接起来, 形成 "定⽚", 然后⽤螺钉将多个极⽚连接起来形成 "动⽚", 于是, 通过调节动⽚, 来调节电容极⽚间的相对⾯积, 从⽽实现电容的调节.电容调节的⽬的, 通常,(绝⼤多数)都是跟电感L相"串联""并联", 以便形成调谐回路, 起振, 从⽽实现电路的(选频.震荡)等⽬的.电容有插件式(也叫插脚式), 还有贴⽚式电容元件, 贴⽚式元件也叫smt, smd(surface mounted device). mount: 安装, 嵌⼊, 镶嵌的意思, 做名词,是"底座"的意思. 不管是电视机,还是电脑主板上的焊接, 都不是⼈⼯焊接的, 都是机器⾃动焊接的.电路板焊接的⽅式有两种, ⼀种是波峰焊, ⼀种是回流焊.波峰焊是针对插件式(插脚式)电路板, 开始时机器⼈插好插脚孔, 没有焊锡, 然后在熔融的液态的焊锡液⾥, 浸泡, 冷却, ...形成焊点.回流焊主要是⽤来焊接贴⽚式元件的. 区别是: 在印刷电路板上, 事先就刷上焊锡和焊锡膏, 然后放上贴⽚元件, 再⽤⾼温热风或红外线加热, 使焊锡膏融化,留下焊锡将元件固定在电路板上.电容的⽣产⼯艺?可调电容(还有半可调电容器, 就是没有⼿柄, 只有⼀个沉头螺钉, 需要⽤改⼑来调节, 主要⽤于不经常需要进⾏调整的地⽅) , 介电介质包括:陶瓷, 云母, 纸质, 空⽓还有薄膜...⼀般都是薄膜电容器. 使⽤的是, 将⾦属⽚(如铝⽚等)和薄膜卷绕⽽成. 也有的是, 将⾦属膜蒸镀咋薄膜上, 形成: metalized film. ⼀般薄膜有: 聚酯膜如聚⼄脂, 聚碳酸酯薄膜, 聚丙烯和聚苯⼄烯薄膜. ⼀般薄膜是很薄的, 厚度通常是在 2~ 16 um微⽶, 可调电容器的电容值调节范围⼤约是3倍, 如2-7微法, 3-9微法, 5-15微法.⽽且⾦属化薄膜还专门有⼚家在供应...好的电容器, 要求有较⼩的漏电电阻...即通交流直流时, 应该有较⼩的直接电流流过..电解电容的特点是, 电容值⽐较⼤, 但是极性不能接反了,接反了极性可能会发⽣爆炸.电容器的极板上带的电荷, 通常是: 跟电源的正极相连的极板, 带的是正电荷.跟负极相连的极板带的是 负电荷. 原理是: 电源的正极 会吸引 相连的极板上的电⼦(看看电流的⽅向就知道了), 从⽽使其带上正电荷, ⽽电源的负极会排斥(推斥)电⼦, 到相连的极板上, 从⽽使其带上负电荷...⽣产⼯艺流程是:1. 分切, 设备是分切机, 将半成品膜分切为成品膜, 或使⽤⾦属化膜;2. 卷绕, 设备是卷绕机, 卷绕成芯⼦, 是最重要的部分; 两个⾦属⽚不是⼀样长的, ⾥⾯的要长⼀点, 便于露出⼀部分连接引脚.3. 喷⾦, 喷⾦机, 在芯⼦的两个端⾯上喷上⾦属层, 便于焊接. ⼀般采⽤锌丝, 锌铝合⾦丝4. 赋能, 赋能机, 对芯⼦进⾏冲放电检测, 看其容量是否满⾜要求5. 焊接装配, (⾃动焊接机), 在前⾯喷⾦的⾦属层上, 焊上引线, 然后进⾏串联或并联多个芯⼦(组合成芯组), 初步组装;6. 浸渍, (设备是浸渍机). 在⾼温和真空状态下,使⽤绝缘油进⾏浸渍, 以除去芯⼦和芯组中的空⽓和⽔分7. 其他常规程序, 最后是包装检测成品....为什么不⽤普通导线来传输⾼频信号?因为对于⾼频信号来说, 普通导线会产⽣⽐较⼤的分布电容, 寄⽣电容,会对信号产⽣较⼤的改变和失真, 即经过传输后, 信号的相位phase可能就不再是原来的样⼦了, 在后续的电路中再使⽤原来的表达式进⾏计算的话, 就会产⽣错误.通常使⽤同轴电缆来传输⾼频信号.其外周的电介质既是传输介质的⼀部分, 同时⼜可以屏蔽内部的电磁能量向外发散损失, ⼜可以屏蔽外部电磁的⼲扰.交流电路的欧姆定律功率分成:1. 视在功率: P=UI, 是表⽰电源的容量和承载能⼒.2. 有功功率, 是指U跟I在同向⽅向上的分量的乘积, 因为U和I 对交流电⽽⾔通常不是同向的, 中间的夹⾓为Φ, I在U⽅向上的分量是cosΦ, 这部分电功是纯阻性的, 是消耗的有功功率, 所以, P(有功)= UIcosΦ. 有功功率的单位是W, ⽡.3. ⽆功功率, 是对于电感L,和电容C, 在电路中是存储磁能和电场能, 它们实际上并没有消耗电能, 只是和电源之间在转换能量, 所以这部分能量是不会被实际消耗的, 就叫⽆功功率. 单位是var , 乏 . ⼤⼩就是 P(⽆功)=UISinΦ.4. 视在功率: P=P(向量) + P(⽆功向量), 两者之间是相互垂直的.5. 所以这个Φ⾓的cos值, 就叫做功率因数. λ=cosΦ=P(有功)/S提⾼功率因数 , 有助于提⾼电源电⽹的能量利⽤率 , 同时减⼩电线上电能的损失!....电感L对电路的阻碍作⽤, 叫感抗: Xl=ωL=2∏fL , 因此对低频信号感抗很⼩, 对⾼频信号的阻碍作⽤很⼤, 所以电感的作⽤是通直流阻交流, 对于电容: 容抗 Xc=1/(ωC) =1/(2∏fC), 它的作⽤就是阻低频通⾼频.电路的感性还是容性?要看U和I的相位的前后, 当U超前I时, 电路成感性, 当U落后I时, 电路成容性.也就是要看Xl和Xc的⼤⼩,当Xl > Xc的时候, X>0, 此时U是超前I的, 电路成感性.当Xl < Xc的时候, X<0,此时U落后I, 电路成容性.当Xl = Xc的时候, X=0, 此时U和I同相, 电路成阻性.⽆功功率, 并不是⽆⽤, ⽽是交换的意思, 意思就是, 只是"消耗", 只是相对于有功功率⽽⾔的.计算交流电的相关特性问题时, 步骤是: 先计算出容抗和感抗Xc, Xl, 然后⽤勾股定律, 计算出电抗Z, 然后⽤欧姆定律计算出电流的有效值I=U/|Z|, 然后计算出 U和I的夹⾓: Φ = arctg((Xc-Xl)/R), 最后得到结果: 视在功率, 有功功率=UIcosΦ, 功率因素cosΦ等等.串联谐振和并联谐振?在交流电电路中, 电阻等效于, ⼀个纯性电阻, 电容 , 电感的串联.对于RLC的串联电路中, 如果是低频电路, R和L的阻碍作⽤⽐较⼩, ⽽C的阻碍作⽤较⼤, 整个电路中的电流⽐较⼩;对于⾼频信号, C的阻碍作⽤较⼩, 但是RL的阻碍作⽤就⼤.整个电路中的电流也⽐较⼩;所以, 当信号频率从⼩到⼤变化时, 电流-频率的变化曲线是⼀个尖峰尖坡形曲线, 两边⼩, 中间⼤, 因此总会有⼀个频率, 使整个电路的电流最⼤. 这个电流就是串联电路的谐振电流I0, 对应当频率就是谐振频率 f0. 这时的起振就是谐振条件, 谐振时电流最⼤, 主要使⽤于信号内阻较⼩的情形, 主要⽤作选频电路, 取⽤的物理量是 : 电流.信号: 实际⽣活⼯作中, 信号总是以⼀定宽度, ⼀定范围内的频率存在的, 在这个频率范围内的信号都是有⽤的, 都是电路中需要的信号频率.⽐如, ⼈的声⾳, 唱歌的声⾳, ⾳乐声, 震动的频率, 温度, 压强变化的范围等, 都是⼀个范围, ⼯作中的物理量, 绝不是⼀个单⼀的数值, 总是⼀定频率范围的信号, 所以信号总是以宽度存在的, 信号的频率宽度叫做频宽.通频带, 也叫带宽, 意思是, 某个电路, 对某个频率范围的信号, 都有较⼤的谐振电流, 电路的谐振能⼒越强, 选频作⽤越强, 选出的频率就越好,但是如果选频的范围过于狭窄, 信号中原来有的有些有⽤的信号就会被过滤, 引起信号的失真, ⽐如⾳乐的选频, 如果通频带过于狭窄, 那么原来⾳乐的⾼⾳部分, 或者低⾳部分就会被截⽌, 从⽽引起声⾳的失真. 因此, 要求对电路的设计, 既要有较好的选频作⽤, ⼜要有适当的带宽. 规定:当信号的振幅不⼩于最⼤振幅的 0.707 I max时的频率范围, 就叫通频带, 简称带宽.同理, 对于LC并联谐振, 起振时, 电流最⼩, 电路成阻性, 适⽤于内阻较⼤的信号, 取⽤的是, 电路两端的电压(因为此时电压最⼤)....。
电容器作用是什么
电容器作用是什么电容器是一种储存电能的电子元件,其主要作用是储存电荷和电能,并在电路中起到平衡电压、滤波和耦合的作用。
以下将详细介绍电容器的作用。
首先,电容器用于储存电荷和电能。
电容器由两个导体板和介电体组成,当电容器接通电源时,正负极板上会产生电荷,电荷在两个极板之间来回流动,从而存储电荷和电能。
这种储存电荷和电能的特性使得电容器在许多电子设备和电路中广泛应用。
例如,电容器可以用作备用电源,在停电或电源不足时释放储存的电能,为关键设备提供供电。
其次,电容器能够平衡电压。
在许多电子设备中,电压的平衡是非常重要的。
如果电路中某一部分电压过高或过低,都会导致设备的故障或损坏。
而电容器可以通过储存电荷来平衡电压。
当电路中电压变化时,电容器可以释放或吸收电荷,从而使电压保持在合适的范围内。
这种平衡电压的作用可以避免电子设备受到过大的电压冲击,延长设备的使用寿命。
第三,电容器可以用于信号滤波。
在许多电子电路中,由于电源的干扰或信号的不稳定性,需要对信号进行滤波处理。
而电容器可以作为一个滤波器,将电路中的杂散信号或不稳定信号滤波掉,保证输出信号的稳定性和质量。
例如,在音频放大器中,电容器可以滤除输出信号中的杂音和干扰信号,提高音质。
第四,电容器能够实现电路的耦合。
耦合是指将两个电路或器件连接在一起,实现信号的传递和传输。
而电容器可以作为一个耦合器,将电路之间的信号进行有效地传递。
在放大器电路中,电容器可以将输入信号引入放大器电路中,同时避免直流信号通过,保护电路的正常工作。
总的来说,电容器具有储存电荷和电能、平衡电压、滤波和耦合等作用。
它们在电子设备、通信系统、电力系统等领域都有着重要的应用。
随着科技的进步,电容器的设计和性能也在不断改进,以满足不同领域对电容器的需求,并推动电子技术的发展。
部分电容和杂散电容
尝+ 4 4 a - , a " 2 + . - … + 4  ̄ . 尝 r m 一 1 … 。 ‘ 然 后 从
上 到 下按 列相加 ,得到 :
ql q2 qt q3 … _ . + ql q. =
∑ + ∑q + ∑g / 6 , : Q l +
, … …
4
q2
2
q3
+. . …
qm
4 嘲 3
4
m, ’
点 电荷 处 . ’
或写 成 :
∑q = ∑q ,
( 2 )
的 电 位 q 2 q 3 + . . … 杀, 式 中
一
2=r 2 1 ,是 点 电荷 1 和2 之 间 的距 离 。写 出 个由m 项 组成 的 阵列 :
0
,
旦
4 zo " 2 1
旦 L
4 n - , %1
,
q ql
4 日 1
g g 4 日 2
且旦
4m 2
0
旦
4 1 / '  ̄ r  ̄ 2
鱼 m 一
4 na'  ̄ m
堡 苎
4 日
….
…. . .
0
此 即 点 电荷 系 的格 林 互 易定理 。有 了 ( 2 ) 不难证明( 1 ) 。为 具体 起见 考虑 三 个分 离导 体 系 的情 况 , 如 图 ( 1 ) 所 示 。 当 导体 l 、2 、3 上 带 电荷 Q 1 , ,Q ] 时 , 它 们 的 电 位 分 别 为 , , : 当它 们 带 电荷 Q . , , 时 , 电位 分别 为 , , 。设 想把 三个 导体 上 的 电荷 都细 分为 1 0 0 份 ,每 份 均可 近似 看 为 点 电荷 , 并将 导体 l 上 的 小 电荷 编号 为 1 ,2,…… 1 0 0,导体 2 上 的小 电荷 编号 为 1 O 1 ,1 0 2 ,… …2 0 0 ,导体 3 上 的 小 电荷 编 号 为 2 01 ,2 0 2 , ……3 0 0 , 再 注 意 到 , 同一导 体 上各 处 的 电位 皆相等 ,应用 ( 2 ) 得到:
电容器的寄生作用与杂散电容知识问答
电容器的寄生作用与杂散电容知识问答电容器是电路中常见的元件之一,其具有储存电能的功能,广泛应用于电源滤波、信号耦合等电路中。
然而,电容器的实际效果却会受到一些影响,比如所谓的寄生作用和杂散电容。
本文将对电容器寄生作用与杂散电容进行探讨,以解答相关知识问题。
一、电容器寄生作用的概念及影响电容器的寄生作用指的是电容器本身所存在的结构,例如电极间的导线以及电容器的外壳等,在电路中会产生一些与电容器固有特性不同的电容。
这些相对于电容器本身的电容性质被称为寄生电容。
(参考文献1)寄生电容的存在会影响电路的工作频率、稳定性以及信号传输效果,主要表现为以下几个方面:1. 寄生电容会影响电路的工作频率。
电容器的寄生电容与电容器本身的电容组合起来,形成一个总电容。
这个总电容值会比电容器本身的电容值大,从而影响电路的工作频率范围。
例如,电容器本来可以用于10kHz信号的滤波器,但加入寄生电容后,就只能应用于更低的频率范围。
2. 寄生电容会降低电路的稳定性。
在高频应用场合,电路中存在的寄生电容会影响电路的传输特性,从而导致电路的不稳定性。
这种不稳定性体现在电路的输出不可预测或者波形失真等方面。
3. 寄生电容会影响信号传输效果。
在高频应用场合,信号传输的幅度和相位都会受到电路中寄生电容的影响。
这种影响和电缆的传输损耗类似,会导致信号的失真和损失。
二、电容器杂散电容的概念及影响电容器的杂散电容指的是电容器构成部分之外其他元件之间的电容。
例如,电容器的引脚与电路板之间的电容以及电容器与相邻电容器之间的电容等。
这些电容虽然不属于电容器本身,但却会对电路产生影响。
(参考文献2)杂散电容对电路的影响与寄生电容类似,但更为严重。
主要表现在以下两个方面:1. 杂散电容会对高频信号产生响应。
这种响应会使电路输出波形变形,从而导致信号失真。
在高速数字电路等场合,这种失真会严重影响电路的工作效果。
2. 杂散电容会对电路的带宽产生影响。
电路的总带宽不仅取决于电容器本身的特性,还受到其他元件之间的电容的影响。
电容器的寄生作用与杂散电容
的电容器有哪些优点和缺类,大多数电容器通常分问:我想知道如何为具体的应用选择合适的电容器, 但我又不清楚许多不同种类 占?八、、■答:为具体的应用选择合适类型的电容器实际上并不困难。
一般来说,按应用分 为以下四种类型(见图14.1):trj 迪波 on 垂样保持S IJ. 1电容器酉种应用粪型•交流耦合,包括旁路(通过交流信号,同时隔直流信号 )•去耦(滤掉交流信号或滤掉叠加在直流信号上的高频信号或滤掉电源、基准电源 和信号电路中的低频成分)•有源或无源RC 滤波或选频网络•模拟积分器和采样保持电路(捕获和储存电荷)尽管流行的电容器有十几种,包括聚脂电容器、薄膜电容器、陶瓷电容器、电解电容器,但 是对某一具体应用来说,最合适的电容器通常只有一两种,因为其它类型的电容器,要么有 的性能明显不完善,要么有的对系统性能有“寄生作用”,所以不采用它们。
问:你谈到的“寄生作用”是怎么回事答:与“理想”电容器不同,“实际”电容器用附加的“寄生”元件或“非理想 ”性能来表征,其表现形式为电阻元件和电感元件, 非线性和介电存储性能。
“实际”电容 器模 型如图14.2所示。
由于这些寄生 元件决定的电容器的特性,通常在电容器生产厂家的产品说 明中都有详细说明。
在每项应用中了解这些寄 生作用,将有助于你选择合适类型的电容器。
图14 2 ”实际”电容器模型交济爆合 山,去耦3AWPLE HOLD图14.2 “实际”电容器模型问:那么表征非理想电容器性能的最重要的参数有哪些?答:最重要的参数有四种:电容器泄漏电阻RL(等效并联电阻EPR)等效串联电阻(ESR)、等效串联电感(ESL)和介电存储(吸收)。
电容器泄漏电阻,RP:在交流耦合应用、存储应用(例如模拟积分器和采样保持器)以及当电容器用于高阻抗电路时,RP是一项重要参数,电容器的泄漏模型如图 1 4.3所示。
河哄Ak MODEL 側L EAKAGE MODEL〔和理恕摸型〔0)邂漏模型图电容器的泄漏模型图14.3电容器的泄漏模型理想电容器中的电荷应该只随外部电流变化。
薄膜电容杂散电感优化
薄膜电容杂散电感优化
薄膜电容器是一种常见的电子元件,它在电路中广泛应用。
然而,薄膜电容器在实际使用中常常会受到杂散电感的影响,从而导致电路性能下降。
本文将以人类视角,从优化杂散电感的角度出发,探讨如何提升薄膜电容器的性能。
我们需要了解薄膜电容器的结构和工作原理。
薄膜电容器由两层导电薄膜之间的绝缘薄膜构成,其中一层为电极,另一层为介电层。
当电压施加在电极上时,电容器会储存电荷,形成电场。
然而,由于薄膜电容器的结构特点,其中的导电薄膜和绝缘薄膜之间会存在一定的电感,即杂散电感。
为了优化薄膜电容器的性能,我们可以采取一些措施。
首先,选择合适的材料是关键。
导电薄膜和绝缘薄膜的材料选择应考虑其导电性和绝缘性能,避免杂散电感的产生。
其次,优化薄膜电容器的结构也是非常重要的。
合理设计导电薄膜和绝缘薄膜之间的间距和面积,可以减小杂散电感的影响。
此外,采用多层结构或交错排列的方式,也可以降低杂散电感。
除了材料和结构的优化外,我们还可以通过降低工作频率来减小杂散电感的影响。
由于杂散电感主要在高频下产生影响,降低工作频率可以有效地降低杂散电感的影响。
当然,这也要根据具体的应用需求来考虑,权衡频率和性能的关系。
优化薄膜电容器的杂散电感是提升其性能的关键。
通过选择合适的材料、优化结构和降低工作频率,可以有效地降低杂散电感的影响,提高薄膜电容器的性能。
希望本文对读者有所启发,并能在实际应用中起到指导作用。
105电容的作用
105电容的作用电容是一种储存电荷的装置,是电路中常见的元件之一、它具有很多重要的作用,包括能量储存、电压稳定、信号滤波、相位移动等。
首先,电容的一个主要作用是储存电荷和能量。
当电容器充电时,电源的正极的电荷转移到电容器的正极板上,负极的电荷则从电容器的负极板上排出。
当电容器充满电荷时,会在两个极板之间形成电场。
电场储存了能量,这种储存能量的能力使得电容器成为能量存储器。
在电源断开后,电容器仍然能够保持一定的电荷,这种特性常常被应用于电源备份和蓄电器等的设计中。
其次,电容还能够稳定电压。
在电路中,电容常用于平滑和稳定电源的输出,以使电压保持在一个稳定的水平。
通过储存和释放电荷,电容可以过渡性地提供额外的电流,使电路在电源电压波动较大的情况下仍能保持稳定。
这在一些低压设备中至关重要,如计算机和电子设备。
第三,电容器还可以用作信号滤波器。
在电子电路中,信号可能受到来自电源或其他信号源的杂散干扰。
而通过加入适当的电容器,可以对信号进行滤波,去除这些噪声和干扰。
这是因为电容器可以阻止高频信号通过,从而使得输出信号更加干净和稳定。
此外,电容也可以用于相位移的应用。
由于电容在储存电荷的能力,当信号通过电容时,会导致相位移动。
这就可以用于帮助调整信号的相位差,使得一些电路中的信号正确地同步或延迟,从而实现信号的整形和修饰。
这种特性被广泛应用于电子音频设备和通信系统中。
再者,电容还可以被用来设计振荡器。
在许多电路中,电容器与电感器或电阻连接在一起,形成一个回路。
通过合适的参数选择,这个回路可以具有谐振的特性,即振荡器。
振荡器常用于时钟电路、发射设备和无线通信等应用中。
最后,电容还可以在交流电路中起到阻抗相位的作用。
在很多交流电路中,电容器表现出负阻抗的特性,即随着频率的增加,电容器对电流的阻碍变小,甚至可以呈现出负阻抗的效果。
这种特性可以用于滤波、频率选择等应用。
总结来说,电容器作为一种储存电荷的装置,在电子电路中扮演着重要的角色。
330wv电容
330wv电容330wv电容是一种电子元件,用于储存电荷并在电路中起到稳定电压的作用。
在电子电路中,电容常常被用来滤波、隔直、耦合、调频等,它是电子电路中不可或缺的重要组成部分。
首先我们来了解一下电容的基本原理。
电容是由两个导电板(称为极板)之间夹着一层绝缘材料(称为电介质)而构成的。
当两个极板之间有电压差时,电介质中会形成电场,导致两个极板上分别积累正负电荷。
这样,电容就储存了电荷,形成了电场能量。
电容的单位是法拉(Farad),330wv表示其工作电压为330伏特。
在电子电路中,电容主要有以下几个作用:1. 储存电荷:电容具有储存电荷的能力。
当电容器充电时,正极板积累正电荷,负极板积累负电荷,形成电场。
当电容器放电时,电场能量转化为电流输出。
因此,电容可以储存电荷并在需要时释放出来。
2. 滤波:电容器可以作为滤波器的重要组成部分。
在交流电路中,电容器可以通过对电流的阻抗来控制信号的通断。
通过选择合适的电容值和电阻值,可以实现对特定频率范围内的信号进行滤波,去除杂散信号,使电路输出更加稳定。
3. 隔直:在直流电路中,电容器可以起到隔直的作用。
由于电容器对交流电具有较小的阻抗,而对直流电具有较大的阻抗,可以将交流信号通过,而将直流信号隔离,从而实现直流信号的分离。
4. 耦合:电容器可以作为信号耦合的元件。
在放大器电路中,输入信号需要通过耦合电容器传递到放大器的输入端,而输出信号也需要通过耦合电容器传递到下一级电路。
这样可以实现不同电路之间的信号传递和匹配,保证信号的准确传递。
5. 调频:在无线电通信系统中,电容器可以用于调频电路中。
通过改变电容值,可以调节电路的共振频率,实现无线电信号的调频功能,从而实现信号的传输和调节。
330wv电容作为一种重要的电子元件,在电子电路中发挥着重要的作用。
它可以储存电荷、滤波信号、隔直电流、耦合信号和调频等,为电子设备的正常运行提供了保障。
在实际应用中,我们需要根据具体的电路设计要求选择合适的电容器,并合理地应用它们,以实现电路的稳定性、信号传输和功能调节。
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问:我想知道如何为具体的应用选择合适的电容器,但我又不清楚许多不同种类的电容器有哪些优点和缺点?答:为具体的应用选择合适类型的电容器实际上并不困难。
一般来说,按应用分类,大多数电容器通常分为以下四种类型(见图14.1):·交流耦合,包括旁路(通过交流信号,同时隔直流信号)·去耦(滤掉交流信号或滤掉叠加在直流信号上的高频信号或滤掉电源、基准电源和信号电路中的低频成分)·有源或无源RC滤波或选频网络·模拟积分器和采样保持电路(捕获和储存电荷)尽管流行的电容器有十几种,包括聚脂电容器、薄膜电容器、陶瓷电容器、电解电容器,但是对某一具体应用来说,最合适的电容器通常只有一两种,因为其它类型的电容器,要么有的性能明显不完善,要么有的对系统性能有“寄生作用”,所以不采用它们。
问:你谈到的“寄生作用”是怎么回事?答:与“理想”电容器不同,“实际”电容器用附加的“寄生”元件或“非理想”性能来表征,其表现形式为电阻元件和电感元件,非线性和介电存储性能。
“实际”电容器模型如图14.2所示。
由于这些寄生元件决定的电容器的特性,通常在电容器生产厂家的产品说明中都有详细说明。
在每项应用中了解这些寄生作用,将有助于你选择合适类型的电容器。
图14.2 “实际”电容器模型问:那么表征非理想电容器性能的最重要的参数有哪些?答:最重要的参数有四种:电容器泄漏电阻RL(等效并联电阻EPR)、等效串联电阻(ESR)、等效串联电感(ESL)和介电存储(吸收)。
电容器泄漏电阻,RP:在交流耦合应用、存储应用(例如模拟积分器和采样保持器)以及当电容器用于高阻抗电路时,RP是一项重要参数,电容器的泄漏模型如图1 4.3所示。
图14.3 电容器的泄漏模型理想电容器中的电荷应该只随外部电流变化。
然而实际电容器中的RP使电荷以R C时间常数决定的速率缓慢泄漏。
电解电容器(钽电容器和铝电容器)的容量很大,由于其隔离电阻低,所以漏电流非常大 (典型值5~20nA/μF),因此它不适合用于存储和耦合。
最适合用于交流耦合及电荷存储的电容器是聚四氟乙烯电容器和其它聚脂型(聚丙烯、聚苯乙烯等)电容器。
等效串联电阻(ESR),R ESR :电容器的等效串联电阻是由电容器的引脚电阻与电容器两个极板的等效电阻相串联构成的。
当有大的交流电流通过电容器,R ESR 使电容器消耗能量(从而产生损耗)。
这对射频电路和载有高波纹电流的电源去耦电容器会造成严重后果。
但对精密高阻抗、小信号模拟电路不会有很大的影响。
R ESR 最低的电容器是云母电容器和薄膜电容器。
等效串联电感(ESL),L ESL :电容器的等效串联电感是由电容器的引脚电感与电容器两个极板的等效电感串联构成的。
像R ESR 一样,L ESL 在射频或高频工作环境下也会出现严重问题,虽然精密电路本身在直流或低频条件下正常工作。
其原因是用子精密模拟电路中的晶体管在过渡频率(transition freque ncie s)扩展到几百兆赫或几吉赫的情况下,仍具有增益,可以放大电感值很低的谐振信号。
这就是在高频情况下对这种电路的电源端要进行适当去耦的主要原因。
电解电容器、纸介电容器和塑料薄膜电容器不适合用于高频去耦。
这些电容器基本上是由多层塑料或纸介质把两张金属箔隔开然后卷成一个卷筒制成的。
这种结构的电容具有相当大的自感,而且当频率只要超过几兆赫时主要起电感的作用。
对于高频去耦更合适的选择应该是单片陶瓷电容器,因为它们具有很低的等效串联电感。
单片陶瓷电容器是由多层夹层金属薄膜和陶瓷薄膜构成的,而且这些多层薄膜是按照母线平行方式排布的,而不是按照串行方式卷绕的。
单片陶瓷电容的不足之处是具有颤噪声(即对振动敏感),所以有些单片陶瓷电容器可能会出现自共振,具有很高的Q值,因为串联电阻值及与其在一起的电感值都很低。
另外,圆片陶瓷电容器,虽然价格不太贵,但有时电感很大。
问:在电容器选择表中,我看到“损耗因数”这个术语。
请问它的含义是什么?答:好。
因为电容器的泄漏电阻、等效串联电阻和等效串联电感,这三项指标几乎总是很难分开,所以许多电容器制造厂家将它们合并成一项指标,称作损耗因数(disspat ion factor),或DF,主要用来描述电容器的无效程度。
损耗因数定义为电容器每周期损耗能量与储存能量之比。
实际上,损耗因数等于介质的功率因数或相角的余弦值。
如果电容器在关心频带范围的高频损耗可以简化成串联电阻模型,那么等效串联电阻与总容抗之比是对损耗因数的一种很好的估算,即DF≈ωR ESR C还可以证明,损耗因数等于电容器品质因数或Q值的倒数,在电容器制造厂家的产品说明中有时也给出这项指标。
介质吸收,R DA ,C DA :单片陶瓷电容器非常适用于高频去耦,但是考虑介质吸收问题,这种电容器不适用于采样保持放大器中的保持电容器。
介质吸收是一种有滞后性质的内部电荷分布,它使快速放电然后开路的电容器恢复一部分电荷,见图 14 4。
因为恢复电荷的数量是原来电荷的函数,实际上这是一种电荷记忆效应。
如果把这种电容器用作采样保持放大器中的保图14 4 介质吸收作用使电容器快速放电然后开路以恢复原来一部分电荷持电容器,那么势必对测量结果产生误差。
对于这种类型应用推荐的电容器,正如前面介绍的还是聚脂型电容器,即聚苯乙烯电容器、聚丙烯电容器和聚四氟乙烯电容器。
这类电容器介质吸收率很低(典型值<0 01%)。
常见电容器特性比较见表14 1。
关于高频去耦的一般说明:保证对模拟电路在高频和低频去耦都合适的最好方法是用电解电容器,例如一个钽片电容与一个单片陶瓷电容器相并联。
这样两种电容器相并联不但在低频去耦性能很好,而且在频率很高的情况下仍保持优良的性能。
除了关键集成电路以外,一般不必每个集成电路都接一个钽电容器。
如果每个集成电路和钽电容器之间相当宽的印制线路板导电条长度小于10cm,可在几个集成电路之间共用一个钽电容器。
关于高频去耦另一个需要说明的问题是电容器的实际物理分布。
甚至很短的引线都有不可忽视的电感,所以安装高频去耦电容器应当尽量靠近集成电路,并且做到引脚短,印制线路板导电条宽。
为了消除引脚电感,理想的高频去耦电容器应该使用表面安装元件。
只要电容器的引脚长度不超过15mm,还是选择末端引线电容器(wire ended capacitors)。
电容器的正确使用方法如图14 5所示。
(a) 正确方法 (b) 错误方法·使用低电感电容器(单片陶瓷电容器)·安装电容器靠近集成电路·使用表面安装电容器·短引脚、宽导电条图14 5 电容器的正确使用杂散电容前面我们已经讨论了电容器像元件一样的寄生作表14 1 各种电容器件性能比较表类型典型介质吸收优点缺点NPO陶瓷电容器吸收<0 1%外型尺寸小、价格便宜、稳定性好、电容值范围宽、销售商多、电感低通常很低,但又无法限制到很小的数值(10nF)聚苯乙烯电容器 0 001%~0 02%价格便宜、DA很低、电容值范围宽、稳定性好温度高于85°C,电容器受到损害、外形尺寸大、电感高聚丙烯电容器 0 001%~0 0 2%价格便宜、DA很低、电容值范围宽温度高于+105°C,电容器受到损害、外形尺寸大、电感聚四氟乙烯电容器 0 003%~ 0 02%DA很低、稳定性好、可在+125°C以上温度工作、电容值范围宽价格相当贵、外形尺寸大、电感高MOS电容器 0 01%DA性能好,尺寸小,可在+25°C以上温度工作,电感低限制供应、只提供小电容值聚碳酸酯电容器 0 1%稳定性好、价格低、温度范围宽外形尺寸大、DA限制到8位应用、电感高聚酯电容器 0 3%~0 5%稳定性中等、价格低、温度范围宽、电感低外形尺寸大、DA限制到8位应用、电感高单片陶瓷电容器(高k值)>0 2%电感低、电容值范围宽稳定性差、DA性能差、电压系数高云母电容器>0 003%高频损耗低、电感低、稳定性好、效率优于1%外形尺寸很大、电容值低(<10nF)、价格贵铝电解电容器很高电容值高、电流大、电压高、尺寸小泄漏大、通常有极性、稳定性差、精度低、电感性钽电解电容器很高尺寸小、电容值大、电感适中泄漏很大、通常有极性、价格贵、稳定性差、精度差用,下面让我们讨论一下称作“杂散”电容(stray capacitance)的另一种寄生作用。
问:什么是杂散电容?答:像平行板电容器一样,(见图14 6)不论什么时候,当两个导体彼此非常靠近 (尤其是当两个导体保持平行时),便产生杂散电容。
它不能不断地减小,也不能像法拉弟屏蔽一样用导体进行屏蔽。
C=0.0085×E R ×Ad其中:C=电容,单位pFE R =空气介电常数A=平行导体面积,单位mm 2d=平行导体间的距离,单位mm图14 6 平行板电容器模型杂散电容或寄生电容一般出现在印制线路板上的平行导电条之间或印制线路板的相对面上的导电条或导电平面之间,见图14 7。
杂散电容的存在和作用,尤其是在频率很高时,在电路设计中常常被忽视,所以在制造和安装系统线路板时会产生严重的性能问题,例如,噪声变大,频率响应降低,甚至使系统不稳定。
通过实例说明如何用上述电容公式计算印制线路板相对面上的导电条产生的杂散电容。
对于普通的印制线路板材料,E R =4 7,d=1 5mm,则其单位面积杂散电容为3pF/cm 2 。
在250MHz频率条件下,3pF电容对应的电抗为212 2Ω。
问:请问如何消除杂散电容?答:实际上从来不能消除杂散电容。
最好的办法只能设法将杂散电容对电路的影响减到最小。
问:那么应该如何减小杂散电容呢?答:减小杂散电容耦合影响的一种方法是使用法拉弟屏蔽(Faraday shield),它是在耦合源与受影响电路之间的一种简捷接地导体。
问:杂散电容是如何起作用的?答:让我们看一下图14 8。
图中示出了高频噪声源V N 如何通过杂散电容C 耦合到系统阻抗Z的等效电容。
如果我们几乎或不能控制V N ,或不能改变电路阻抗Z 1 的位置,那么最好的解决方法是插入一个法拉弟屏蔽。
图14 9示出了法拉弟屏蔽中断耦合电场的情况。
图14 8 通过杂散电容耦合的电压噪声(a) 电容屏蔽中断耦合电场(b) 电容屏蔽使噪声电流返回到噪声源,而不通过阻抗Z 1图14 9 法拉弟电容屏蔽请注意法拉弟屏蔽使噪声和耦合电流直接返回到噪声源,而不再通过阻抗Z 1 。
电容耦合的另一个例子是侧面镀铜陶瓷集成电路外壳。
这种DIP封装,在陶瓷封装的顶上有一小块方形的导电可伐合金盖,这块可伐合金盖又被焊接到一个金属圈(metallized rim)上 (见图14 10)。
生产厂家只能提供两种封装选择:一种是将金属圈连接到器件封装角上的一个引脚上;另一种是保留金属圈不连接。