做电路绕不开电阻电容这对好兄弟

⛏ 作者正在摸鱼,该推文尚未完成

电容工艺

非极性电容

大都是MLCC(多层陶瓷电容),注意封装不单影响大小,还影响耐压。0402耐压值较低(队里一本电容本0402 1uF 耐压只有10V,而6.8nF耐压有50V,另一本的10nF也有50V耐压),建议只用在5V及以下电源电路中 。1210 耐压高点。

电解电容

电解电容具有极性,但为什么有极性我尚不明白[1]
钽电容: 黄色封装,注意封装上的标记是正极!充放电快,ESR小。
铝电容: 块头较大,充放电慢,ESR大,但容值会大。

电容功能

根据连接方式的不同,串联作为隔直功能,并联作为去耦、旁路功能

隔直电容(Blocking)

去除直流成分消除直流偏置
特别是多级放大电路中,直流偏置会越放越大,隔直电容不可缺少
因此要容值偏大,降低对需要的交流信号的衰减作用

去耦电容(Decoupling)

降低IC对电源的影响

旁路电容(Bypass)

降低电源对IC的影响

并联在传输线上,高频的噪声通过旁路电容流掉,达到滤噪声的目的。一般使用一个大电容并联一个小电容

但是大电容和小电容并联等效容值相加,那么为什么不用一个更大容值的电容代替呢?

原来是由于制造工艺的原因,大容值的电容往往带有较大的感抗,高频特性反而不好,常常采用一大电容,一小电容并联的形式去去掉高频噪声[2]
常见MLCC电容阻抗曲线

RLC串联回路工作在谐振频率时,电路的阻抗最小,此时对信号的衰减效果最小[3]

频率到达谐振点之前,电容呈现容性,频率到达谐振点之后,电容呈现感性。
容值越大的电容谐振频率越低,高频特性越不好。不过似乎呈现感性时,在一定的频率,电容的阻抗大小几乎和容值参数没关系,并联是为了降低阻抗,为什么要并联一个容值更小的电容呢?[4]

对于47uF的电容,谐振频率在1MHz左右,一般使用MLCC用不到这么大的,谐振频率更高,对于低频电路不需要考虑感抗问题。

该网站可以查询常见MLCC电容的参数曲线。

参考文献

Electrolytic capacitor - Wikipedia

旁路电容为何通常由一大一小两个电容并联handsomewangggg的博客-CSDN博客为什么滤波电容的电容值是一大一小

陶瓷电容的ESR-谐振频率去哪儿查?_硬件工程师炼成之路的博客-CSDN博客


  1. 1.警告:这玩意随时有可能爆炸
  2. 2.这里分析电容模型时,应当将电容看作RLC串联,至于为什么是串联,我尚不明白
  3. 3.所以选择电容时要注意电容的谐振频率
  4. 4.未考虑相位的影响,不过滤噪声似乎不需要考虑这个?也可能从成本的角度或者这个图并不详尽。