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电子元器件基础知识(2)——电容

 qjm999 2016-05-26

电容的种类及应用

1.1聚酯(涤纶)电容(CL) 容量:

电容量:40pF~4μF ?

额定电压:63~630V

主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差 ?

应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路

1.2 聚苯乙烯电容(CB)

电容量:10pF~4μF

额定电压:100V~30KV

主要特点:稳定,低损耗,体积较大 ?

应用:对稳定性和损耗要求较高的电路

1.3 聚丙烯电容(CBB)

电容量:1000pF~10μF

额定电压:63V~2000V

主要特点:性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差

应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路

1.4 云母电容(CY)

电容量:10pF~0.1μF

额定电压:100V--7kV

主要特点:高稳定性,高可靠性,温度系数小 ?

应用:高频振荡,脉冲等要求较高的电路

1.5 高频瓷介电容(CC)

电容量:1~6800pF

额定电压:63V~500V

主要特点:高频损耗小,稳定性好 ?

应用:高频电路

1.6 低频瓷介电容(CT)

电容量:10pF~4.7μF

额定电压:50V~100V

主要特点:体积小,价廉,损耗大,稳定性差

应用:要求不高的低频电路

1.7 玻璃釉电容(CI)

电容量:10p~0.1μF

额定电压:63V~400V

主要特点:稳定性较好,损耗小,耐高温(200度)

应用:脉冲、耦合、旁路等电路

1.8 铝电解电容

电容量:0.47μF~10000μF

额定电压:6.3V~450V

主要特点:体积小,容量大,损耗大,漏电大 ?

应用:电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等

1.9 钽电解电容(CA)铌电解电容(CN)

电容量:0.1μF~1000μF

额定电压:6.3V~125V

主要特点:损耗、漏电小于铝电解电容

应用:在要求高的电路中代替铝电解电容

1.10 空气介质可变电容器

可变电容量:100pF~1500pF

主要特点:损耗小,效率高;

可根据 要求制成直线式、直线波长式、直线 频率式及对数式等

应用:电子仪器,广播电视设备等

1.11 薄膜介质可变电容器

可变电容量:15pF~550pF

主要特点:体积小,重量轻;损耗比空 气介质的大

应用:通讯,广播接收机等

1.12 薄膜介质微调电容器

可变电容量:1pF~29pF

主要特点:损耗较大,体积小

应用:收录机,电子仪器等电路作电路补偿

1.13 陶瓷介质微调电容器

可变电容量:0.3pF~22pF

主要特点:损耗较小,体积较小 ?

应用:精密调谐的高频振荡回路

1.14 独石电容

电容量:0.5pF~1μF

主要特点:电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定,耐高温耐湿性好等。 耐压:二倍额定电压。

应用范围:广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。

缺点:温度系数很高。

独石又叫多层瓷介电容,分两种类型,I型性能挺好,但容量小,一般小于0.2μF,另一种叫II型,容量大,但性能一般。

电子元器件基础知识(2)——电容

按照电容的材料特性,可分为以下几大类:

1、铝电解电容电容容量范围为0.1μF ~ 22000μF,高脉动电流、长寿命、大容量的不二之选,广泛应用于电源滤波、解藕等场合。

2、薄膜电容电容容量范围为0.1pF ~ 10μF,具有较小公差、较高容量稳定性及极低的压电效应,因此是X、Y 安全电容、EMI/EMC 的首选。

3、钽电容电容容量范围为2.2μF ~ 560μF,低等效串联电阻(ESR)、低等效串联 电感(ESL)。脉动吸收、瞬态响应及噪声抑制都优于铝电解电容,是高稳定电源的理想选择。

4、陶瓷电容电容容量范围为0.5pF ~ 100μF,独特的材料和薄膜技术的结晶,迎合了当今“更轻、更薄、更节能“的设计理念。

5、超级电容电容容量范围为0.022F ~ 70F,极高的容值,因此又称做“金电容”或者“法拉电容”。

主要特点是:超高容值、良好的充/放电特性,适合于电能存储 和电源备份。缺点是耐压较低,工作温度范围较窄。

电子元器件基础知识(2)——电容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,滤波电容、旁路电容、耦合电容、去耦

电路

1)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1μF 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。电容越小低频越容易通过,电容越大高频越容易通过。

具体用在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频

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。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。

电子元器件基础知识(2)——电容

1)旁路

旁路电容用在有电阻连接时,接在电阻两端使交流信号顺利通过。

一个待处理的信号往往因其他各种因素(典型的如干扰)或多或少会夹杂有无用的成分,如果我们在该信号上并联一个适当的电容器到地,那么就能压缩比该有用信号的频率高的信号,而对该有用信号不压缩或压缩的少些。

这样,有用的信号顺利通过,而无用的高频信号却被“旁路”到地了。这就是旁路名称的由来。

2)去藕

去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方,用来消除自激,使放大器稳定工作。

电路系统中变化的电流对系统供电电源里的电源内阻起作用,从而导致电源向电路输出实际电压产生抖动。

如果从电源引出一个较小的电阻,该电阻串联一个电容到地,该阻容节点就可以为需要退耦的电子元器件供电了。虽然该阻容节点上的电位有所下降,但在该节点上的电压却会趋于稳定。这是RC积分网络的典型应用实例。该电容就是退耦电容。

有时我们从电路上看不到这个从电源引出的小电阻,那是因为有电路板铜箔在当作小电阻使用。

这就是去耦。由此可见,去耦是为了尽可能的获得稳定的供电电压的。主要是针对电源内阻而设置的,如果电源内阻为0,并且电路板铜箔电阻为0,那就真的不需要设置退耦回路了

电子元器件基础知识(2)——电容区别去耦和旁路

去耦:去除在器件切换时从高频器件进入到配电网络中的RF能量。去耦电容还可以为器件提供局部化的DC电压源,它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。(去耦是针对供电电源的)

旁路:从元件或电缆中转移出不想要的共模RF能量。这主要是通过产生AC旁路消除无意的能量进入敏感的部分,另外还可以提供基带滤波功能(带宽受限)。(旁路是针对待处理的信号)。

我们经常可以看到,在电源和地之间连接着去耦电容,它有三个方面的作用:

一是作为本集成电路的蓄能电容;

二是滤除该器件产生的高频噪声,切断其通过供电回路进行传播的通路;

三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。

在电子电路中,去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用,电容所处的位置不同,称呼就不一样了。对于同一个电路来说,旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除,而去耦(电容也称退耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象。

电子元器件基础知识(2)——电容

3)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。

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