节电容电感资料

故此地的积分电容必须采用粘滞效应很小、稳 定性好和低损耗的聚苯乙烯或聚碳酸脂电容。
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8、数控电容器
X90100是一款可数控的电容器，其内部结构如图 2.2.5所示。它由上电复位电路、控制作和非易失性 NVRAM、1Cu~16Cu五个阵列电容、五只模拟开关 组成。
与数控电位器相同的SPI接口 NVRAN1使上电时可调用上次电容的设定值。 容量调整范围：（每步0.23），共32级（单端方式） 电容绝缘体高度稳定，具有非常低的电压系数 良好的线性；误差＜0.5LSB 快速调整：最大递增量仅需5 MSOP封装
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阻容耦合电路
电阻是下一级放大器的输入电阻，一般比较大； R比较大，C容抗比较小，对信号几乎无衰减； R一定时，增大C可改善低频特性； 一般两级放大器间或两个单元电路间的电容式耦合电容
电容容抗
Xc
1
2fC
5、去耦电容的选用
图2.2.2 去耦电容的作用
去耦电容是电路中装设在元件的电源端的电容，此电容可以提供
MSOP，Miniature Small Outline Package，翻译为微 型小外形封装，是一种电子器件的封装形式，就是两侧具 有翼形或J形短引线的一种表面组装元器件的封装形式。
2.2.4 电解电容器的特性与应用
在电子系统的各种电容器中以电解电容使用最多。 铝电解电容器有二个铝箔电极，电极间为含有电 解液的多孔状材料。
电容器推荐的电压减额因子S=0.5。即电容器的额
定工作电压必须比实际工作电压大一倍以上。
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4、耦合电容 图2.2.3 RC耦合电路
耦合电容的作用是将交流信号从前一级传到下一级。为了使后一 级的工作点不受前一级的影响，就必须在直流方面把前一级和后一级 分开，同时，又能使交流信号顺利的从前一级传给后一级，耦合电容 能传递交流信号和隔断直流，使前后级的工作点互不牵连。
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2.3 电感器
用绝缘导线绕制一匝或多匝而构成的电子元件称 为电感器。电感器也是一种常用的电子元件,它的 所有应用都是基于电感器能将电能转换为磁能并 加以存储的性能。
2.3.1电感器在电子电路中的应用
1.电源滤波 电感器单独或与电容器配合经常用作电源的平滑
滤波器。图2.3.1(a)和(b)分别为L型和π型电路 。对于全波整流100Hz脉冲电流的滤波而言，
2.2 电容器
2.2.1 电容器的主要技术参数
1、标称电容量
标注于电容上的名义电容量。pF, nF, uF (表2.2.1)
2、允许误差
标称容量与实际容量相对误差的百分比 。
3、额定工作电压
额定工作电压又称“耐压”，是指在技术条件所规定 的温度下，长期工作电容器所能承受的最大直流电压。
较稳定的电源，同时也可以降低元件耦合到电源端的噪声，间接可以 减少其他元件受此元件噪声的影响。
电源内阻对信号有影响；多级放大器间有交联时，需要退耦
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ห้องสมุดไป่ตู้ 6、定时电容 图2.2.4 定时电容的应用
输出脉冲宽度≈RC
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7、注意对电容的特殊要求
在精密线性积分电路如双积分ADC中，积分电 容的电粘滞会导致在积分在最高点时，线性被 破坏。
为增大电容量，二电极采用卷绕形式。 制好的电解电容在规定的正负极间加上赋能直流
电压，电极间的电解液产生电解作用，在铝箔上 形成一层很薄的三氧化二铝介质，这才是电解电 容器的绝缘介质。 这种介质，绝缘性能较差，故电解电容器的绝缘 电阻有时低达几十千欧，而允许漏电流在 0.2~1.4之间。其损耗也是电容器中最大的一种。
液体钽电解电容器是将液体电解液做负极。 19
电解电容的特点
6、铌电解电容器以稀有金属铌为原材料， 其加工过程和特性与钽电解电容器类似。
7、普通铝电解电容器的寿命通常为2,000 小时。
在需要长寿命的军工产品中只能选用军品，寿 命可达5,000小时。
在一些同样要求长寿命的民用产品如家用三表 中，则可以采用几只电容器并联的“冗余备份” 办法来解决。
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表2.2.3 几种常用固定电容器的特点
云母电容器
用云母作介质，其介质损耗小，绝缘电阻大，精度高，稳定性好，适用于高 频电路。
陶瓷电容器
独石瓷介电容 器（CT4/CC4）
铝电解电容器
用无线电陶瓷作介质，其损耗小，绝缘电阻大，稳定性、耍热性能好，适用 于高频电路。铁电陶瓷电容器耐压高，损耗和温度系数较大，稳定性差，适 用于低频电路。
油浸纸介电容 器
金属化纸介电 容器
有机薄膜介质 电容器
将纸介电容浸在特别处理的油中，可使其耐压增高。这种电容器容量大，但体积 也较大。
在电容纸上覆上一层金属膜代替金属箔，其结构和性能类同纸介电容器，但体积 和损耗较纸介电容器小，内部纸介质击穿后有自愈作用。
涤纶（极性介质）电容器介质常数较高，体积小，容量大，稳定性好，适宜作旁 路电容。聚苯乙烯（非极性介质）电容介质损耗小，绝电阻高，稳定性好，温度 性能较差，可用作高频电路和定时电路中RC时间常数电路。聚四氟乙稀（非极 性介质）电容器耐高温（达250℃）和耐化学腐蚀，电参数和温度、频率特性好， 但成本较高。
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2.2.3 电容器的应用
1、根据电路特性的要求选用相应种类的电 容器。
根据电容器的电路中的作用（如滤波、去耦、 耦合、振荡、定时、储能等）容量，工作频率， 准确度，承受的电压等，情况选择能满足各项要 求的电容器。
2、根据电路对电容器误差的要求，由表选 择相应系列的标称容量值。
3、电压减额设计
1、电源滤波
电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路，是 一种无源双向网络，它的一端是电源，另一端是负载。电源 滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大，对电 磁干扰的衰减就越有效。滤波器可以对电源线中特定频率的 频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率 的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号.
其中r为电容器的绝缘电阻。利用戴维南定理,图(c)可等效 为图(d)。
其是中这等种效情电况动下C势充1’电=结1r/束(R时+的r)最,等大效电内压阻。为倘rR若/r(r较+小R),。就1可′就
能出现1′＜Vth的可能,以致反相器无法翻转,电路无法正常 工作的情况。 选用漏电流小的钽、铌电解电容是解决上述问题的办法之 一。
对电容器施加额定直流工作电压将观察到充电电流的变化开始很大，随 着时间而下降，到某一终值时达到较稳定状态这一终值电流称为漏电流。
理想电容器的介质绝缘电阻为无穷大，漏电流为零。一般电容 器的漏电电流极小，电解电容器漏电流较大，对钽电解电容器而
言，漏电流Iφ (uA) ＝KCV 式中K=0.02，C为标称容量，V为所加直流电压。漏电流和
这种电容器可用在低成本再生接收器的调整、可调射 频站、低漂移振荡器、电容传感器调整以R工业无线 控制等方面。
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NVRAM非失忆性随机存储器
Non-Volatile Random Access Memory
SPI,Serial Peripheral Interface串行外设接口
LSB， least significant bit，最低有效位
3、在某些应用场合，必须充分考虑电解电容器漏电 的影响。
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[例1]延时电路
图2.2.6（a）为一种由RC和CMOS反相器构成的延时电 路。
图脉（冲b较）输中入的信反号相延器迟转了移≈电0.6平9VRtCh。≈0但.5是V当DDR。和输电出解负电矩容形器 C的绝缘电阻可拟时，电路输入端的等效电路如图(c)所示。
LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性，让电磁两种能 量交替转化，也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值， 也就有了振荡。不过这只是理想情况，实际上所有电子元件 都会有损耗，能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么 被损耗，要么泄漏出外部，能量会不断减小，所以实际上的 LC振荡电路都需要一个放大元件，要么是三极管，要么是集 成运放等数电IC，利用这个放大元件，通过各种信号反馈方 法使得这个不断被消耗的振荡信号被反馈放大，从而最终输 出一个幅值跟频率比较稳定的信号。
由多层陶瓷介质构成，电容值范围宽：1PF~10μF，电性能良好，体积小， 价格较低，但温度系数较大，是目前市场上最常见的电容器。CT4为低频独 石，CC4为高频独石。
容量大，可达几个法。成本较低，价格便宜，但漏电大，寿命短（存储寿命 小于5年），适用于电源滤波或低频电路。
钽、铌电解电 容器
体积小，容量大，性能稳定，寿命长，绝缘电阻大，温度特性好，但价格较 贵，适用于要求较高的设备中。
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[例2]
在电力电子技术中，常常使用二个同额定 工作电压、同容量的铝电解电容器串联使 用以提高耐压。
但由于电容器的绝缘电阻难以保证相同， 二只电容按绝缘电阻分压后，所承受的实 际电压不同，可能导致二只电容器先后击 穿。
为保证均匀分压，可用二只同阻值的电阻 器分别和电容并联，当然要求这种“均压” 电阻器的阻值应小于电容器的绝缘电阻。
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4、损耗
实际的电容器可以等效地看作是理想电容器的和介质绝缘电阻 的并联，如图2.2.1（a）所示。
图（b）为等效电路的矢量图。其中δ角称为“电容器的损耗 角”。电容器的损耗指的是损耗角的正切值tgδ。
一般电容器的损耗很少，只有电解电容器由于绝缘电阻较小而 损耗较大。
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5、漏电流
电容介质不可能绝对不导电，当电容加上直流电压时，电容器会有漏电流 产生。若漏电流太大，电容器就会发热损坏。除电解电容外，其他电容器的漏电 流是极小的，故用绝缘电阻参数来表示其绝缘性能；而电解电容因漏电较大，故 用漏电流表示其绝缘性能（与容量成正比）。
3、谐振电路
LC振荡电路，是指用电感L、电容C组成选频网络的振荡
电路，用于产生高频正弦波信号，常见的LC正弦波振荡电路
有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容
三点式LC振荡电路。LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的
四次方成正比的，要让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波
，必须提高振荡频率，并且使电路具有开放的形式。
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电解电容的特点
1、一般的电解电容的均为有极性电容，故只有使用 在直流电路或虽有交流成份通过，但电容器两端的电 压始终能保证其极性要求的电路里。
如果不慎将电解电容的极性接反，则通电后，电容器内部电 解作用反向进，正常介质逐渐消失，漏电流迅速加大，电容 器将发热，最终导致爆裂！
2、在需要电容量大的交流中功率设备中，如UPS不 间断电源、中频电源设备、洗衣机，必须选用无极性 油浸低介电容器或聚苯乙烯电容器。在小功率场合， 则可选用无极性电解电容。
环境温度密切相关，环境温度越高，漏电流愈大。 绝缘电阻实际上是漏电电流另一种表述。一般电容的绝缘电
阻可达几百兆欧以上。
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2.2.2 分类与特性
表2.2.3 几种常用固定电容器的特点
种类
特点
纸介电容器
用两片金属箔作电极，用纸作介质制成。其体积较小，容量可做得大；温度系数 大、稳定性差、损耗大、且有较大固定电感，适用于要求不高的低频电路。
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电解电容的特点
4、电解电容器的卷绕式结构，使其高频特性差， 故做去耦等应用时，一般均并联一只小容量的高 频特性好的瓷介电容，容量为0.01～0.1,如图 2.2.2所示。
5、钽电解电容器分为固体和液体两种。
固体钽电解电容器其结构是将金属钽的氧化物经模压 工艺加工成形后，再用化学方法氧化处理，得到极薄 的、表面粗糙的氧化钽层，作为绝缘介质，然后在其 上涂覆一层氧化锰固体电解质，再喷涂一层导电金属 箔焊接引线、封装而成。
为取得好的滤波效果，电感器L的电感量往往要在亨(H)
级，于是电感器必须有铁芯，这就使电感器体积变大，而价
格也高，因此在小功率电源中难以应用。但是在大功率的电
力设备中却可以大展宏图。在芯片或单元电路的供电回路里，
使用mH甚至μH级的电感器配上电容器，以消除高频干扰和加
强电源去耦，效果明显。
2、高频滤波
图2.3.2(a)和(b)分别是无源LC T型和π型高通滤波器。 无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容
和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或 多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电 感与电容串联，可对主要次谐波（3、5、7）构成低阻 抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器 都属于无源滤波器。