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电容的几种用法汇总

电容的几种用法汇总
电容的几种用法汇总

话说电容之一:电容的作用

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

可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路掉的电容,称做“旁路电容”。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(decoupling,也称退耦)电容是把输出信号的干扰作为滤除对象。

旁路电容的主要功能是产生一个交流分路,从而消去进入易感区的那些不需要的能量,即当混有高频和低频的信号经过放大器被放大时,要求通过某一级时只允许低频信号输入到下一级,而不需要高频信号进入,则在该级的输入端加一个适当大小的接地电容,使较高频率的信号很容易通过此电容被旁路掉(这是因为电容对高频阻抗小),而低频信号由于电容对它的阻抗较大而被输送到下一级放大。

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低电位抬高和噪声。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,这就是所谓的“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高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF 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。

一方面是集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是5nH。0.1μF的去耦电容有5nH的分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说,对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果,对40MHz以

上的噪声几乎不起作用。1μF、10μF的电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效果要好一些。每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选10μF左右。最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。

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(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“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 000μF 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)

话说电容之二:电容的选择

通常,应该如何为我们的电路选择一颗合适的电容呢?笔者认为,应基于以下几点考虑:

1、静电容量;

2、额定耐压;

3、容值误差;

4、直流偏压下的电容变化量;

5、噪声等级;

6、电容的类型;

7、电容的规格。

那么,是否有捷径可寻呢?其实,电容作为器件的外围元件,几乎每个器件的Datasheet 或者Solutions,都比较明确地指明了外围元件的选择参数,也就是说,据此可以获得基本的器件选择要求,然后再进一步完善细化之。其实选用电容时不仅仅是只看容量和封装,具体要看产品所使用环境,特殊的电路必须用特殊的电容。

下面是chip capacitor 根据电介质的介电常数分类,介电常数直接影响电路的稳定性。

NP0 or CH (K 《150):电气性能最稳定,基本上不随温度﹑电压与时间的改变而改变,适用于对稳定性要求高的高频电路。鉴于K 值较小,所以在0402、0603、0805 封装下很难有大容量的电容。如0603 一般最大的10nF以下。

X7R or YB (2000 《K 《4000):电气性能较稳定,在温度﹑电压与时间改变时性能的变化并不显著(?C 《±10%)。适用于隔直、偶合、旁路与对容量稳定性要求不太高的全频鉴电路。

Y5V or YF(K 》15000):容量稳定性较X7R 差(?C 《+20% ~-80%),容量﹑损耗对温度、电压等测试条件较敏感,但由于其K 值较大,所以适用于一些容值要求较高的场合。

话说电容之三:电容的分类

电容的分类方式及种类很多,基于电容的材料特性,其可分为以下几大类:

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。

话说电容之四:多层陶瓷电容(MLCC)

对于电容而言,小型化和高容量是永恒不变的发展趋势。其中,要数多层陶瓷电容(MLCC)的发展最快。

多层陶瓷电容在便携产品中广泛应用极为广泛,但近年来数字产品的技术进步对其提出了新要求。例如,手机要求更高的传输速率和更高的性能;基带处理器要求高速度、低电压;LCD 模块要求低厚度(0.5mm)、大容量电容。而汽车环境的苛刻性对多层陶瓷电容更有特殊的要求:首先是耐高温,放置于其中的多层陶瓷电容必须能满足150℃的工作温度;其次是在电池电路上需要短路失效保护设计。

也就是说,小型化、高速度和高性能、耐高温条件、高可靠性已成为陶瓷电容的关键特性。

陶瓷电容的容量随直流偏置电压的变化而变化。直流偏置电压降低了介电常数,因此需要从材料方面,降低介电常数对电压的依赖,优化直流偏置电压特性。应用中较为常见的是X7R(X5R)类

多层陶瓷电容,它的容量主要集中在1000pF 以上,该类电容器主要性能指标是等效串联电阻(ESR),在高波纹电流的电源去耦、滤波及低频信号耦合电路的低功耗表现比较突出。

另一类多层陶瓷电容是C0G 类,它的容量多在1000pF 以下,该类电容器主要性能指标是损

耗角正切值tgδ(DF)。传统的贵金属电极(NME)的C0G产品DF 值范围是(2.0 ~8.0)× 10-4,而技术创新型贱金属电极(BME)的C0G 产品DF 值范围为(1.0 ~ 2.5)× 10-4,约是前者的31 ~50%。该类产品在载有T/R 模块电路的GSM、CDMA、无绳电话、蓝牙、GPS 系统中低功耗特性较为显著。较多用于各种高频电路,如振荡/同步器、定时器电路等。

话说电容之五:钽电容替代电解电容的误区

通常的看法是钽电容性能比铝电容好,因为钽电容的介质为阳极氧化后生成的五氧化二钽,它的介电能力(通常用ε 表示)比铝电容的三氧化二铝介质要高。

因此在同样容量的情况下,钽电容的体积能比铝电容做得更小。(电解电容的电容量取决于介质的介电能力和体积,在容量一定的情况下,介电能力越高,体积就可以做得越小,反之,体积就需要做得越大)再加上钽的性质比较稳定,所以通常认为钽电容性能比铝电容好。

但这种凭阳极判断电容性能的方法已经过时了,目前决定电解电容性能的关键并不在于阳极,而在于电解质,也就是阴极。因为不同的阴极和不同的阳极可以组合成不同种类的电解电容,其性能也大不相同。采用同一种阳极的电容由于电解质的不同,性能可以差距很大,总之阳极对于电容性能的影响远远小于阴极。

还有一种看法是认为钽电容比铝电容性能好,主要是由于钽加上二氧化锰阴极助威后才有明显好于铝电解液电容的表现。如果把铝电解液电容的阴极更换为二氧化锰,那么它的性能其实也能提升不少。

可以肯定,ESR 是衡量一个电容特性的主要参数之一。但是,选择电容,应避免ESR 越低越好,品质越高越好等误区。衡量一个产品,一定要全方位、多角度的去考虑,切不可把电容的作用有意无意的夸大。

以上引用了部分网友的经验总结。

普通电解电容的结构是阳极和阴极和电解质,阳极是钝化铝,阴极是纯铝,所以关键是在阳极和电解质。阳极的好坏关系着耐压电介系数等问题。

一般来说,钽电解电容的ESR 要比同等容量同等耐压的铝电解电容小很多,高频性能更好。如果那个电容是用在滤波器电路(比如中心为50Hz 的带通滤波器)的话,要注意容量变化后对滤波器性能(通带。。。)的影响。

话说电容之六:旁路电容的应用问题

嵌入式设计中,要求MCU 从耗电量很大的处理密集型工作模式进入耗电量很少的空闲/休眠模式。这些转换很容易引起线路损耗的急剧增加,增加的速率很高,达到20A/ms 甚至更快。通常采用旁路电容来解决稳压器无法适应系统中高速器件引起的负载变化,以确保电源输出的稳定性及良好的瞬态响应。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。

应该明白,大容量和小容量的旁路电容都可能是必需的,有的甚至是多个陶瓷电容和钽电容。这样的组合能够解决上述负载电流或许为阶梯变化所带来的问题,而且还能提供足够的去耦以抑制电压和电流毛刺。在负载变化非常剧烈的情况下,则需要三个或更多不同容量的电容,以保证在稳压器稳压前提供足够的电流。快速的瞬态过程由高频小容量电容来抑制,中速的瞬态过程由低频大容量来抑制,剩下则交给稳压器完成了。

还应记住一点,稳压器也要求电容尽量靠近电压输出端。

话说电容之七:电容的等效串联电阻ESR

普遍的观点是:一个等效串联电阻(ESR)很小的相对较大容量的外部电容能很好地吸收快速转换时的峰值(纹波)电流。但是,有时这样的选择容易引起稳压器(特别是线性稳压器LDO)的不稳定,所以必须合理选择小容量和大容量电容的容值。永远记住,稳压器就是一个放大器,放大器可能出现的各种情况它都会出现。

由于DC/DC 转换器的响应速度相对较慢,输出去耦电容在负载阶跃的初始阶段起主导的作用,因此需要额外大容量的电容来减缓相对于DC/DC 转换器的快速转换,同时用高频电容减缓相对于大电容的快速变换。通常,大容量电容的等效串联电阻应该选择为合适的值,以便使输出电压的峰值和毛刺在器件的Dasheet 规定之内。

高频转换中,小容量电容在0.01μF 到0.1μF 量级就能很好满足要求。表贴陶瓷电容或者多层陶瓷电容(MLCC)具有更小的ESR。另外,在这些容值下,它们的体积和BOM 成本都比较合理。如果局部低频去耦不充分,则从低频向高频转换时将引起输入电压降低。电压下降过程可能持续数毫秒,时间长短主要取决于稳压器调节增益和提供较大负载电流的时间。

用ESR 大的电容并联比用ESR 恰好那么低的单个电容当然更具成本效益。然而,这需要你在PCB 面积、器件数目与成本之间寻求折衷。

话说电容之八:电解电容的电参数

这里的电解电容器主要指铝电解电容器,其基本的电参数包括下列五点:

1、电容值

电解电容器的容值,取决于在交流电压下工作时所呈现的阻抗。因此容值,也就是交流电容值,随着工作频率、电压以及测量方法的变化而变化。在标准JISC 5102 规定:铝电解电容的电容量的测量条件是在频率为120Hz,最大交流电压为0.5Vrms,DC bias 电压为1.5 ~ 2.0V 的条件下进行。可以断言,铝电解电容器的容量随频率的增加而减小。

2、损耗角正切值Tan δ

在电容器的等效电路中,串联等效电阻ESR 同容抗1/ωC 之比称之为Tan δ,这里的ESR 是在120Hz 下计算获得的值。显然,Tan δ 随着测量频率的增加而变大,随测量温度的下降而增大。

3、阻抗Z

在特定的频率下,阻碍交流电流通过的电阻即为所谓的阻抗(Z)。它与电容等效电路中的电容值、电感值密切相关,且与ESR 也有关系。Z = √ [ESR2 + (XL - XC)2 ]式中,XC = 1 / ωC = 1 / 2πfC XL = ωL = 2πfL 电容的容抗(XC)在低频率范围内随着频率的增加逐步减小,频率继续增加达到中频范围时电抗(XL)降至ESR 的值。当频率达到高频范围时感抗(XL 变为主导,所以阻抗是随着频率的增加而增加。

4、漏电流

电容器的介质对直流电流具有很大的阻碍作用。然而,由于铝氧化膜介质上浸有电解液,在施加电压时,重新形成的以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流。通常,漏电流会随着温度和电压的升高而增大。

5、纹波电流和纹波电压

在一些资料中将此二者称做“涟波电流”和“涟波电压”,其实就是ripple current,ripple voltage。含义即为电容器所能耐受纹波电流/电压值。它们和ESR 之间的关系密切,可以用下面的式子表示:

Urms = Irms × R

式中,Vrms 表示纹波电压Irms 表示纹波电流R 表示电容的ESR

由上可见,当纹波电流增大的时候,即使在ESR 保持不变的情况下,涟波电压也会成倍提高。换言之,当纹波电压增大时,纹波电流也随之增大,这也是要求电容具备更低ESR 值的原因。叠加入纹波电流后,由于电容内部的等效串连电阻(ESR)引起发热,从而影响到电容器的使用寿命。一般的,纹波电流与频率成正比,因此低频时纹波电流也比较低。

话说电容之九:电容器参数的基本公式

1、容量(法拉)

英制: C = (0.224 × K · A)/ TD

公制: C = (0.0884 × K · A)/ TD

2、电容器中存储的能量

E = ?CV2

3、电容器的线性充电量

I = C (dV/dt)

4、电容的总阻抗(欧姆)

Z = √ [RS

2 + (XC – XL)2 ]

5、容性电抗(欧姆)

XC = 1/(2πfC)

6、相位角Ф

理想电容器:超前当前电压90o

理想电感器:滞后当前电压90o

理想电阻器:与当前电压的相位相同

7、耗散系数(%)

D.F. = tan δ (损耗角)

= ESR / XC

= (2πfC)(ESR)

8、品质因素

Q = cotan δ = 1/ DF

9、等效串联电阻ESR(欧姆)

ESR = (DF)XC = DF/ 2πfC

10、功率消耗

Power Loss = (2πfCV2)(DF)

11、功率因数

PF = sin δ (loss angle)–cos Ф (相位角)12、均方根

rms = 0.707 × Vp

13、千伏安KVA (千瓦)

KVA = 2πfCV2 × 10-3

14、电容器的温度系数

T.C. = [(Ct – C25)/ C25 (Tt – 25)]× 106 15、容量损耗(%)

CD = [(C1 – C2)/ C1 ]× 100

16、陶瓷电容的可靠性

L0 / Lt = (Vt / V0)X (Tt / T0)Y

17、串联时的容值

n 个电容串联:1/CT = 1/C1 + 1/C2 + …。+ 1/Cn 两个电容串联:CT = C1 · C2 / (C1 + C2)

18、并联时的容值

CT = C1 + C2 + …。+ Cn

19、重复次数(Againg Rate)

A.R. = % ?C / decade of time

上述公式中的符号说明如下:

K = 介电常数

A = 面积

TD = 绝缘层厚度

V = 电压

t = 时间

RS = 串联电阻

f = 频率

L = 电感感性系数

δ = 损耗角

Ф = 相位角

L0 = 使用寿命

Lt = 试验寿命

Vt = 测试电压

V0 = 工作电压

Tt = 测试温度

T0 = 工作温度

X ,Y = 电压与温度的效应指数。

话说电容之十:电源输入端的X,Y 安全电容

在交流电源输入端,一般需要增加三个电容来抑制EMI 传导干扰。交流电源的输入一般可分为三根线:火线(L)/零线(N)/地线(G)。在火线和地线之间及在零线和地线之间并接的电容,一般称之为Y 电容。这两个Y电容连接的位置比较关键,必须需要符合相关安全标准,以防引起电子设备漏电或机壳带电,容易危及人身安全及生命,所以它们都属于安全电容,要求电容值不能偏大,而耐压必须较高。一般地,工作在亚热带的机器,要求对地漏电电流不能超0.7mA;工作在温带机器,要求对地漏电电流不能超过0.35mA。因此,Y 电容的总容量一般都不能超过4700pF。

特别提示:Y 电容为安全电容,必须取得安全检测机构的认证。Y 电容的耐压一般都标有安全认证标志和AC250V 或AC275V 字样,但其真正的直流耐压高达5000V 以上。因此,Y 电容不能随意使用标称耐压AC250V,或DC400V之类的普通电容来代用。

在火线和零线抑制之间并联的电容,一般称之为X 电容。由于这个电容连接的位置也比较关键,同样需要符合安全标准。因此,X 电容同样也属于安全电容之一。X 电容的容值允许比Y 电容大,但必须在X 电容的两端并联一个安全电阻,用于防止电源线拔插时,由于该电容的充放电过程而致电源线插头长时间带电。安全标准规定,当正在工作之中的机器电源线被拔掉时,在两秒钟内,电源线插头两端带电的电压(或对地电位)必须小于原来额定工作电压的30%。同理,X 电容也是安全电容,必须取得安全检测机构的认证。X 电容的耐压一般都标有安全认证标志和AC250V 或AC275V 字样,但其真正的直流耐压高达2000V 以上,使用的时候不要随意使用标称耐压AC250V,或

DC400V 之类的的普通电容来代用。

X 电容一般都选用纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容,这种电容体积一般都很大,但其允许瞬间充放电的电流也很大,而其内阻相应较小。普通电容纹波电流的指标都很低,动态内阻较高。用普通电容代替X 电容,除了耐压条件不能

满足以外,一般纹波电流指标也是难以满足要求的。

实际上,仅仅依赖于Y 电容和X 电容来完全滤除掉传导干扰信号是不太可能的。因为干扰信号的频谱非常宽,基本覆盖了几十KHz 到几百MHz,甚至上千MHz 的频率范围。通常,对低端干扰信号的滤除需要很大容量的滤波电容,但受到安全条件的限制,Y 电容和X 电容的容量都不能用大;对高端干扰信号的滤除,大容量电容的滤波性能又极差,特别是聚脂薄膜电容的高频性能一般都比较差,因为它是用卷绕工艺生产的,并且聚脂薄膜介质高频响应特性与陶瓷或云母相比相差很远,一般聚脂薄膜介质都具有吸附效应,它会降低电容器的工作频率,聚脂薄膜电容工作频率范围大约都在

1MHz 左右,超过1MHz 其阻抗将显著增加。

因此,为抑制电子设备产生的传导干扰,除了选用Y 电容和X 电容之外,还要同时选用多个类型的电感滤波器,组合起来一起滤除干扰。电感滤波器多属于低通滤波器,但电感滤波器也有很多规格类型,例如有:差模、共模,以及高频、低频等。每种电感主要都是针对某一小段频率的干扰信号滤除而起作用,对其它频率的干扰信号的滤除效果不大。通常,电感量很大的电感,其线圈匝数较多,

那么电感的分布电容也很大。高频干扰信号将通过分布电容旁路掉。而且,导磁率很高的磁芯,其工作频率则较低。目前,大量使用的电感滤波器磁芯的工作频率大多数都在75MHz 以下。对于工作频率要求比较高的场合,必须选用高频环形磁芯,高频环形磁芯导磁率一般都不高,但漏感特别小,比如,非晶合金磁芯,坡莫合金等。

电容分类及各种电容的特点用途

主要技术参数特点容量范围 容量 误差范围 损耗角正切值耐压绝缘电阻漏电流容量 误差范围损耗角正切值 耐压漏电流绝缘电阻 容量误差范围损耗角正切值 耐压绝缘电阻 漏电流 耐压值容量值 绝缘阻抗容量/误差范围 损耗角正切值耐压 漏电流绝缘电阻容量/误差范围 损耗角正切值 耐压 漏电流绝缘电阻 容量/误差范围 损耗角正切值 耐压 漏电流 绝缘电阻 容量/误差范围 损耗角正切值耐压 电容器资料 电源电路或中频、低频电路中起电源 滤波、调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时等作用,广泛应用各种电子产品中。 用在对稳定性和漏电流要求高的电路中代替铝电解电容.适用于谐振回路、滤波电路、耦合回路等,但在高频电路或绝缘电阻高的 场合不宜使用。广泛应用于各种电子 产品中。 使用于对频率和稳定性要求不高的电路中。适用于对频率和稳定性要求不高的场 合。 x电容是跨接在电力线两线(L-N)之间的电容,用于抑制共模干扰,一 般选用金属薄膜电容。Y电容是分别 跨接在电力线两线和地之间(L-E,N-E)的电容,一般是成对出现,抑制差膜干扰,用于电源市电输入端即电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全。 高频瓷介电容(CC)适用于高频电 路,广泛应用于各种电子产品中。 低频瓷介电容(CT)主要用于旁路电容和电源滤波对损耗及容量要求不高 的场合 用于对稳定性和可靠性要求高的场合,以及高频高压大功率设备。 0.47~ 10000uF 0.1~1000uF Y≤4700pF 优点:频率稳定性好,高频特性 好,损耗小,绝缘电阻搞,分布 电感小,不易老化;缺点:但价格较贵,容量较小。绝缘电阻高,损耗小,温度系数 小,电容量精确,最高可达± 0.05%;耐压强度高,对化学剂的稳定性高;但工作温度不高,上限为70~75℃. 小体积,大容量,耐热耐湿性 好,价廉;但稳定性差。 比纸介电容的体积小,容量大, 且击穿后能自愈;但稳定性差, 容量误差大,漏电流大,容量和楼电流随温度变化产生明显变化。 聚苯乙烯薄膜电容(CB)涤纶薄膜电容(CL)金属化纸介电容(CJ)容量大,能耐受大的脉动电流,容量误差大,泄漏电流大;普通 的不适于在高频和低温下应用, 不宜使用在25kHz以上频率低频 旁路、信号耦合、电源滤波。 优点:寿命长、耐高温、准确度 高、滤高频谐波性能极好,体积 小。 缺点:价格也比铝电容贵,而且耐电压及电 流能力较弱。 优点:性能稳定,损耗和漏电流小,能耐高温;缺点:容量小,机械强度低,易碎易裂。体积比CC小,容量比CC大,但稳定性差,耐压低,损耗大。 X电容的容量较大,一般为uF 级,Y电容容量叫小一半为pF 级, 主要功能及应用场合 铝电解电容(CD)钽电解电容(CA)陶瓷电容 安规电容 云母电容(CY)

滤波电容的选择

滤波电容起平滑电压的作用;容值大小与输入桥式整流的输入电压无关;一般是越大越好。但要明白它取值的原理:滤波电容的取值与后级电路的突变电流有关。 打个比方:电容就好比一个水桶,输入往这个水桶中倒水,输出(后级电路)从这个水桶中抽水。如果恒定的抽水,只要倒入的水量大于抽水量,那么水桶将永远是满的,所以这个水桶可以不需要(当然这是理想情况)。假如某时刻需要抽出大量的水,大于输入的量,你会怎么办? 你可以准备一个较大的水桶,在这个时刻到来之前,将这个水桶的水灌满;等到了抽水的时刻,水桶中已经有足够的水抽取,就不会出现缺水的情况。 滤波电容就好比这个较大的水桶! 至于它的具体值,你将后级电路的突变电流与电容充、放电系数联系起来考虑,相信你能领悟出合适的计算方法。 滤波电容的作用和大小是怎样的? 一般情况下,电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言)。 低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂 滤波电容在电路中作用 滤波电容用在电源整流电路中,用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。 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。 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。 容的容抗为1/ωC欧姆(类似电阻,如果是非电类大学以上学历就把它当作电容器的电阻看吧),ω为角频率,ω=2πf,f为频率。容抗与自身容量C和频率ω(或者说f)有关,当C一定时,频率越高,容抗越小,对电流的阻碍作用就越小;频率越低,容抗越大。……人们所说的“电容通高频阻低频,通交流阻直流”是在不同情况下说的,也可以说是在不同容量C的情况下说的,都是正确的。 到此就不必再多说了吧,分析1/ωC就行了。 电路中的电容滤波问题解析

电容的分类、作用及图解

1.瓷介电容器(CC)结构:用陶瓷材料作介质,在陶瓷表面涂覆一层金属(银)薄膜,再经高温烧结后作为电极而成。瓷介电容器又分 1 类电介质(NPO、CCG) );2 类电介质(X7R、2X1)和 3 类电介质(Y5V、2F4)瓷介电容器。 用途:主要应用于高频电路中。 2.涤纶电容器 (CL) 结构:涤纶电容器,是用有极性聚脂薄膜为介质制 成的具有正温度系数(即温度升高时,电容量变大) 的无极性电容。 用途:一般应用于中、低频电路中。 常用的型号有CL11、CL21等系列。

3.聚苯乙烯电容 器(CB) 结构:有箔式和金属化式两种类型。 用途:一般应用于中、高频电路中。 常用的型号有CB10、CB11(非密封箔式)、CB14~16 (精密型)、CB24、CB25(非密封型金属化)、CB80 (高压型)、CB40 (密封型金属化)等系列。 4.聚丙烯电容器(CBB)结构:用无极性聚丙烯薄膜为介质制成的一种负温度系数无极性电容。有非密封式(常用有色树脂漆封装)和密封式(用金属或塑料外壳封装)两种类型。 用途:一般应用于中、低频电子电路或作为电动机的启动电容。常用的箔式聚丙烯电容:CBB10、CBB11、CBB60、CBB61 等;金属化式聚丙烯电容:CBB20、CBB21、CBB401 等系列。

5.独石电容器结构:独石电容器是用钛酸钡为主的陶瓷材料烧结制成的多层叠片状超小型电容器。 用途:广泛应用于谐振、旁路、耦合、滤波等。 常用的有CT4 (低频)、CT42(低频);CC4(高频)、CC42(高频)等系列。 6.云母电容器(CY)结构:云母电容器是采用云母作为介质,在云母表面喷一层金属膜(银)作为电极,按需要的容量叠片后经浸渍压塑在胶木壳(或陶瓷、塑料外壳)内构成。 用途:一般在高频电路中作信号耦合、旁路、调谐等使用。常用的有CY、CYZ、CYRX等系列。

去耦电容、旁路电容、滤波电容的选择和区别

区别去耦电容 去除在期间切换时从?高配到配电?网中 的RF能量量 储能作?用,供局部化的直流电源,减 少跨板浪涌电流 在VCC 引脚通常并联?一个去耦电容, 电容同交隔直将交流分量量从这个电容 接地 有源器?件在开关时产?生的?高频开关噪声江燕电源线传播, 去耦电容就是提供?一个局部的直流给有源器?件,减少开关 噪声在板上的传播并且能将噪声引导到地。 如果主要是为了了增加电源和地的交流耦合,减少交流信号 对电源的影响,就可以称为去耦电容; 旁路路电容 从元件或电缆中转移出不不想要的共模 RF 能量量。这主要是通 过产?生 AC 旁路路消除?无意的能量量进?入敏?感的部分,另外还可 以提供基带滤波功能(带宽受限)。 在电路路中,如果电容起的主要作?用是给交流信号提供低阻抗的通 路路,就称为旁路路电容; 电?子电路路中,去耦电容和旁路路电容都是起到抗?干扰的作?用,电容所处 的位置不不同,称呼就不不?一样了了。对于同?一个电路路来说,旁路路(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 (decoupling)电容也称退耦电容,是把输出信号的?干 扰作为滤除对象。 滤波电容选择 经过整流桥以后的是脉动直流,波动 ?方位很?大,后?面?一般?用?大?小两个电容 ?大电容?用来稳定输出,因为电容两端 电压不不能突变,可以使输出平滑,?小 电容?用来滤除?高频?干扰,使输出电压 纯净,电容越?小,谐振频率越?高,可 滤除的?干扰频率越?高 容量量的选择 ?大电容,负载越重,吸收电流的能?力力越强,这 个?大电容的容量量就要越?大 ?小电容,凭经验,?一般104 即可 1、电容对地滤波,需要?一个较?小的电容并联对地, 对?高频信号提供了了?一个对地通路路。 2、电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。 3、理理论上说电源滤波?用电容越?大越好,?一般?大电容滤低频波,?小 电容滤?高频波。 4、可靠的做法是将?一?大?一?小两个电容并联,?一般要求相差两个 数量量级以上,以获得更更?大的滤波频段. 滤波电容电源和地直接连接去耦电容 1.为本集成电路路蓄能电容 2.滤除该期间产?生的?高频噪声,切断其通过供电回路路进?行行传播的通路路 3.防?止电源携带的噪声对电路路构成?干扰 滤波电容的选?用原则在电源设计中,滤波电容的选取原则是: C≥2.5T/R 其中: C 为滤波电容,单位为UF; T 为频率, 单位为Hz,R 为负载电阻,单位为Ω 当然,这只是?一般的选?用原则,在实际的应?用中,如条件(空间和成本)允许,都选取C≥5T/R. PCB制版电容的选择?一般的10PF 左右的电容?用来滤除?高频的?干扰信号,0.1UF 左右的?用来滤除低频的纹波?干扰,还可以起到稳压的作?用。滤波电容具体选择什什么容值要取决于你PCB 上主要的?工作频率和可能对系统造成影响的谐波频率,可以查?一下相关?厂商的电容资料料或者参考?厂商提供的资料料库软件,根据具体的需要选择。 如果你PCB 上主要?工作频率?比较低的话,加两个电容就可以了了,?一个虑除纹波,?一个虑除?高频信号。如果会出现?比较?大的瞬时电流,建议再加?一个?比较?大的钽电容。 实?用点的,?一般数字电路路去耦0.1uF 即可,?用于10M 以下;20M 以上?用1到10 个uF,去除?高频噪声好些,?大概按C=1/f 。旁路路?一般就?比较的?小了了,?一般根据谐振频率?一般为0.1 或0.01uF

数字万用表使用方法

数字万用表使用方法 2010-01-27 10:15 简介:数字万用表相对来说,属于比较简单的测量仪器。本篇,作者就教大家数字万用表的正确使用方法。从数字万用表的电压、电阻、电流、二极管、三极管、MOS场效应管的测量等测量方法开始,让你更好的掌握万用表测量方法。 一、电压的测量 1、直流电压的测量,如电池、随身听电源等。首先将黑表笔插进“com”孔,红表笔插进“V Ω ”。把旋钮选到比估计值大的量程(注意:表盘上的数值均为最大量程,“V-”表示直流电压档,“V~”表示交流电压档,“A”是电流档),接着把表笔接电源或电池两端;保持接触稳定。数值可以直接从显示屏上读取,若显示为“1.”,则表明量程太小,那么就要加大量程后再测量工业电器。如果在数值左边出现“-”,则表明表笔极性与实际电源极性相反,此时红表笔接的是负极。 2、交流电压的测量。表笔插孔与直流电压的测量一样,不过应该将旋钮打到交流档“V~”处所需的量程即可。交流电压无正负之分,测量方法跟前面相同。无论测交流还是直流电压,都要注意人身安全,不要随便用手触摸表笔的金属部分。 二、电流的测量 1、直流电流的测量。先将黑表笔插入“COM”孔。若测量大于200mA的电流,则要将红表笔插入“10A”插孔并将旋钮打到直流“10A”档;若测量小于200mA的电流,则将红表笔插入“200mA”插孔,将旋钮打到直流200mA以内的合适量程。调整好后,就可以测量了。将万用表串进电路中,保持稳定,即可读数。若显示为“1.”,那么就要加大量程;如果在数值左边出现“-”,则表明电流从黑表笔流进万用表。 交流电流的测量。测量方法与1相同,不过档位应该打到交流档位,电流测量完毕后应将红笔插回“VΩ”孔,若忘记这一步而直接测电压,哈哈!你的表或电源会在“一缕青烟中上云霄”--报废! 三、电阻的测量

电容的分类和应用

电容的分类和应用 一、电容的分类和作用 电容,由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同: 按结构可分为:固定电容,可变电容 按介质材料可分为:空气电容、液体电容、无机固体电容、有机固体电容、电解电容。 按极性分为:有极性电容和无极性电容。 电容在电路中具有隔断直流电,通过交流电的作用,因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐 二、电容的符号 电容的符号同样分为国内标表示法和国际电子符号表示法,但电容符号在国内和国际表示都差不多,唯一的区别就是在有极性电容上,国内的是一个空筐下面一根横线,而国际的就是普通电容加一个"+"符号代表正极。(见下图) 三、电容的单位 电阻的基本单位是:F (法),此外还有μF(微法)、pF(皮法),另外还有一个用的比较少的单位,那就是:nF(纳法)。电容 F 的容量很大,我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位,而不是F的单位。 它们之间的具体换算关系如下: 1F=1000000μF 1μF=1000nF 1nF=1000pF 四、电容的耐压单位:V(伏特) 每一个电容都有它的耐压值,这是电容的重要参数之一。普通无极性电容的标称耐压值有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等,有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低,一般的标称耐压值有:4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。 五、电容的种类 电容的种类可以从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等,从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。 各种电容的优缺点及用途 无极性可变电容 制作工艺: 1、可旋转动片为陶瓷片表面镀金属薄膜,定片为镀有金属膜的陶瓷

去耦电容的选择、容值计算和布局布线

去耦电容的容值计算和布局布线 有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件,以减少开关噪声在板上的传播, 和将噪声引导到地。 去耦电容的容值计算 去耦的初衷是:不论I C对电流波动的规定和要求如何都要使电压限值维持在规定的允许误差范围之内。 使用表达式: C⊿U=I⊿t 由此可计算出一个I C所要求的去耦电容的电容量C。 ⊿U是实际电源总线电压所允许的降低,单位为V。 I是以A(安培)为单位的最大要求电流; ⊿t是这个要求所维持的时间。 x i l i n x公司推荐的去耦电容容值计算方法: 推荐使用远大于1/m乘以等效开路电容的电容值。 此处m是在I C的电源插针上所允许的电源总线电压变化的最大百分数,一般I C 的数据手册都会给出具体的参数值。 等效开路电容定义为: C=P/(f U^2) 式中: P——I C所耗散的总瓦数; U——I C的最大D C供电电压; f——I C的时钟频率。

一旦决定了等效开关电容,再用远大于1/m的值与它相乘来找出I C所要求的总去耦电容值。然后还要把结果再与连接到相同电源总线电源插针的总数相 除,最后求得安装在每个连接到电源总线的所有电源插针附近的电容值。 去耦电容选择不同容值组合的原因: 在去耦电容的设计上,通常采用几个不同容值(通常相差二到三个数量级,如0.1u F与10u F),基本的出发点是分散串联谐振以获得一个较宽频率范 围内的较低阻抗。 电容谐振频率的解释: 由于焊盘和引脚的原因,每个电容都存在等效串联电感(E S L),因此自身会形成一个串联谐振电路,L C串联谐振电路存在一个谐振频率,随着电力的频 率不同,电容的特性也随之变化,在工作频率低于谐振频率时,电容总体呈容性,在工作频率高于谐振频率时,电容总体呈感性,此时去耦电容就失去了去耦的效 果,如下图所示。因此,要提高串联谐振频率,就要尽可能降低电容的等效串联电感。 电容的容值选择一般取决于电容的谐振频率。 不同封装的电容有不同的谐振频率,下表列出了不同容值不同封装的电容的谐振频率:

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数字万用表的基础知识 数字万用表亦称数字多用表DMM(digital multimeter) 一、数字万用表的特点 1、数字万用表采用数字化测量技术,将被测电量均转换成电压信号,并以数 字形式显示。 2、准确度高 3、测量范围宽 4、测量速度快2~5次/秒 5、微功耗 6、集成度高,体积小,重量轻,可靠性好 7、测量种类多,功能齐全,操作简便 二.技术特性 1.测量范围 ⑴交、直流电压(交流频率为45Hz~500Hz);量程分别为200mV、2V、20V、200V和1000五档,直流精度为±(读数的%+2个字)以下,交流精度为±(读数的1%+5个字);输入阻抗,直流档为10MΩ,交流档为10MΩ、100PF。 ⑵交、直流电流量程分别为200μA、2mA、200mA和10A五档,直流精度为±(读数的%+2个字),交流精度为±(读数的%+5个字),最大电压负荷为250mV(交流有效值)。 ⑶电阻:量程分别为:200Ω、2kΩ、200kΩ、2MΩ和20MΩ档。精度为±(读数的%+3个字)。

⑷二极管导通电压:量程为 0~,测试电流为1mA ±mA 。 ⑸三极管β值检测:测试条件为:V CE =,I B =10μA 。 ⑹短路检测:测试电路电阻< 20Ω±10Ω 2.采样时间:T S =。 三.使用方法 1.准备 2.按下电源开关,观察液晶显示是否正常,有否电池缺电标志出现,若有则要先更换电池。 3.使用 (1)交、直流电流的测量:根据测量电流的大小选择适当的电流测量量程和红表笔的插入孔,测量直流时,红表笔接触电压高一端,黑表笔接触电压低的一端,正向电流从红表笔流入万用表,再从黑表笔流出,当要测量的电流大小不清楚的时候,先用最大的量程来测量,然后再逐渐减小量程来精确测量。 (2)交、直流电压的测量:红表笔插入“V/Ω”插孔中,根据电压的大小选择适当的电压测量量程,黑表笔接触电路“地”端,红表笔接触电路中待测点。特别要注意,数字万用表测量交流电压的频率很低(45~500Hz ),中高频率信号的电压幅度应采用交流毫伏表来测量。1 23456789

电容器的种类

电容器的种类概述 类别:网文精粹阅读:1822 1.概述 由于电子、电气设备的不同,对电容器的种类规格和种类要求也不一样。为适应不同性能的需要,各生产厂研制开发了许多种类的电容器。 电容器的种类很多,一般可归纳为两种分类方法。第一类:按所用绝缘材料(电介质)的不同夯类。 ①固体无机介质电容器。如陶瓷电容器(CC高频、CT低频)、云母电容器(CY)、玻璃釉电容器(CI)和玻璃膜电容器(CO)。 ②固体有机介质电容器,如聚苯乙烯电容器(CB)、聚丙烯电容器(CBB)、纸介电容器(CH)、涤纶电容器(CL)等有机薄膜电容器。 ③电解电容器,如铝电解电容器(CD)、担电解电容器(CA)和锯电解电容器(CN),另外还有气体介质电容器,如空气电容器。 第二类:按电容器的结构形式分类。 ①固定电容器:电容量不能改变的电容器。 ②可变电容器和微调电容器:电容量在一定范围和较小的范围内可进行人为调整的电容器。 还可以根据用途分为滤波电容器、祸合电容器及旁路电容器等。 总之,在一般的电子电路中,电容器基本上有固定电容器、微调电容器和电解电容器三大类。 2.不同种类电太霖的介绍 (1)瓷介质电容器 瓷介质电容器是以陶瓷材料作为绝缘介质的,所以叫瓷介质电容器。瓷介质电容器的电极是在瓷片表面用烧结渗透的方法形成银层而构成的。 按照工作电压,瓷介质电容器又可分为低压电容器和高压电容器两种。 瓷介质电容器的容量误差一般有士2%、士15%、士10%、士20%几个等级。 瓷介质电容器的形状和结构常见的有管形、圆片形、筒形及叠片形,如图2-10所示。

(2)云母电容器 云母电容器的表面上一般都标有型号和电容量等: ①型号,用字母C表示电容器,用Y表示虫容的介质材料是云母,在型号后边用数字表示产品类别,规定用数字1或2表示非密封产品。 ②标称容量与容量容许误差,在电容器上标称的容量是指该电容器应该达到的容量,所以都是标称容量值,一般用直标法表示,如0 .022 pF表示0 .022微法,3 300 pF表示3300微微法。有些标称容量没有单位,此时,如果是大于1的数,则它的容量单位为微微法。例如,标称“300”,就是表示300微微法;标称"2 000",就是表示2000微微法,如图2-11所示。也有些用文字符号法表示标称容量单位的,如用p表示微微法(10-12法拉),用n表示毫微法(10’”法拉),用拜表示微法(10-6法拉),用m表示毫法(10-3法拉),用F表示法拉。文字符号法目前在国内使用得不多。 电容器的实际电容量与标称容量之间总会有误差。根据不同的允许误差范围,规定电容器的精确度等级(即容量允许误差):0级一土2%,I级一士2%,11级一士10%,m级一士20%。有些生产厂用百分数直接表示,有些生产厂用0、I、且、m分别表示容量允许偏差,如图2-12所示。

退耦电容的并联组合

同容值电容的并联与反谐振(Anti-Resonance) 容值不同的电容具有不同的谐振点。图11画出了两个电容阻抗随频率变化的曲线。 图11 两个不同电容的阻抗曲线 左边谐振点之前,两个电容都呈容性,右边谐振点后,两个电容都呈感性。在两个谐振点之间,阻抗曲线交叉,在交叉点处,左边曲线代表的电容呈感性,而右边曲线代表的电容呈容性,此时相当于LC并联电路。对于LC并联电路来说,当L和C上的电抗相等时,发生并联谐振。因此,两条曲线的交叉点处会发生并联谐振,这就是反谐振效应,该频率点为反谐振点。

图12 不同容值电容并联后阻抗曲线 两个容值不同的电容并联后,阻抗曲线如图12所示。从图12中我们可以得出两个结论: a 不同容值的电容并联,其阻抗特性曲线的底部要比图10阻抗曲线的底部平坦得多(虽然存在反谐振点,有一个阻抗尖峰),因而能更有效地在很宽的频率范围内减小阻抗。 b 在反谐振(Anti-Resonance)点处,并联电容的阻抗值无限大,高于两个电容任何一个单独作用时的阻抗。并联谐振或反谐振现象是使用并联去耦方法的不足之处。 在并联电容去耦的电路中,虽然大多数频率值的噪声或信号都能在电源系统中找到低阻抗回流路径,但是对于那些频率值接近反谐振点的,由于电源系统表现出的高阻抗,使得这部分噪声或信号能量无法在电源分配系统中找到回流路径,最终会从PCB上发射出去(空气也是一种介质,波阻抗只有几百欧姆),从而在反谐振频率点处产生严重的EMI问题。因此,并联电容去耦的电源分配系统一个重要的问题就是:合理的选择电容,尽可能的压低反谐振点处的阻抗。 相同容值电容的并联 使用很多电容并联能有效地减小阻抗。63个0.0316 uF的小电容(每个电容ESL为1 nH)并联的效果相当于一个具有0.159 nH ESL的1.9908 uF电容。

各类电容简介

电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直,耦合,旁路,滤波,调谐回路,能量转换,控制电路等方面。 主要参数的意义: 标称容量以及允许偏差:目前我国采用的固定式标称容量系列是:E24,E12,E6系列。他们分别使用的允许偏差是+-5% +-10% +-20%。 标准化,系列化在现代电容器的生产中具有不可忽视的意义。 电容的频率特性:随着频率的上升,一般电容器的电容量呈现下降的规律。 电容的额定电压:在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流或交流电压有效值. 电容器的击穿电压:电容器正常漏导的稳定状态被破坏的电压。 电容器的试验电压:该电压用于测试判断那些因缺陷击穿强度明显下降的产品。 电容的型号命名方法:(依据GB2470-81) 第一部分:用字母表示产品的名称C 第二部分:用字母表示产品的介质材料: A钽电解B聚丙乙烯等非极性薄膜C高频陶瓷D铝电解E其他材料电解G合金电解H纸膜复合I玻璃铀J金属化纸介L聚酯等极性有机薄膜N铌电解O玻璃膜Q 漆膜S,T低频陶瓷V,X云母纸Y云母Z 纸 注:用B表示除聚苯乙烯外其他电容时,在B后再加一字母以分别具体材料。用L表示聚酯以外其他薄膜电容时,方法通上。 电容器的绝缘电阻:直流电压加在电容上,并产生漏导电流,两者之比称为绝缘电阻. 当电容较小时,主要取决于电容的表面状态,容量〉0.1uf时,主要取决于介质的性能。 电容的时间常数:为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数,他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。

电容的损耗因素:电容在电场作用下因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值,电容的损耗主要由介质损耗,电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。 在直流电场的作用下,电容器的损耗以漏导损耗的形式存在,一般较小,在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与漏导有关,而且与周期性的极化建立过程有关。 瓷介电容云母电容有机电容电解电容 1 圆形非密封非密封箔式 2 管形非密封非密封箔式 3 叠片密封密封烧结粉非固体 4 独石密封密封烧结粉,固体 5 穿心 6 支柱等 7 无极性 8 高压高压高压 9 特殊特殊 以上为第三部分,用数字表示产品分类。 第四部分:用数字表示序号,以区别产品的外形尺寸和性能指标 瓷介电容器: 瓷介电容可分为低压低功率和高压高功率,在低压低功率中又可分为I型(CC型)和II型 (CT型)。 I型(CC型)特点是体积小,损耗低,电容对频率,温度稳定性都较高,常用于高频电路。II型(CT型)特点是体积小,损耗大,电容对温度频率,稳定性都较差,常用于低频电路。 CC1型圆片高频瓷介电容 适用于谐振回路及其他电路做温度补偿,耦合,隔直使用。损耗:《0.025绝缘电阻: 10000mohm 试验电压:200v 允许偏差:5p(+-0.5p) 6-10p(+-1P) 10p以上(J,K,M)温度系数:-150--- -1000PPM/C环境温 度:-25—85C 相对湿度:+40C时达96%

电解电容器的作用

电解电容器的作用 分类:电解电容知识库 一、电容的分类和作用 电容(Electric capacity),由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同。 按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容。 按介质材料可分为:气体介质电容,液体介质电容,无机固体介质电容,有机固体介质电容电解电容。 按极性分为:有极性电容和无极性电容。我们最常见到的就是电解电容。 电容在电路中具有隔断直流电,通过交流电的作用,因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。 二、电容的单位 电阻的基本单位是:F (法),此外还有μF(微法)、pF(皮法),另外还有一个用的比较少的单位,那就是:nF(纳法),由于电容 F 的容量非常大,所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位,而不是F的单位。 他们之间的具体换算如下: 1F=1000000μF 1μF=1000nF=1000000pF 三、电容的耐压单位:V(伏特) 每一个电容都有它的耐压值,这是电容的重要参数之一。普通无极性电容的标称

耐压值有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等,有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低,一般的标称耐压值有:4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。 四、电容的种类 电容的种类有很多,可以从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等,从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。 五、特点 无感CBB电容 2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。无感,高频特性好,体积较小不适合做大容量,价格比较高,耐热性能较差。 电解电容两片铝带和两层绝缘膜相互层叠,转捆后浸泡在电解液(含酸性的合成溶液)中。容量大。高频特性不好。 电解电容其作用是: 隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。 旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路。 滤波:将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波,接近于直流。 储能:储存电能,用于必须要的时候释放。 1uF/100V,0.1uF/100V,0.01uF/100V,0.0033uF/100V。以上为无感CCB电容。作用如下: 隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。 旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路。 滤波:将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波,接近于直流。

旁路、耦合、退耦电容的选取

旁路、退耦、耦合电容的选取 高手和前辈们总是告诉我们这样的经验法则:“在电路板的电源接入端放置一个1~10μF 的电容,滤除低频噪声;在电路板上的电源与地线之间放置一个0.01~0.1μF 的电容,滤除高频噪声。”在书店里能够得到的大多数的高速PCB 设计、高速数字电路设计的经典教程中也不厌其烦的引用该首选法则(老外俗称Rule of Thumb )。但是为什么要这样使用呢?各位看官,如果你是电路设计高手,你可以去干点别的更重要的事情了,因为以下的内容仅是针对我等入门级甚至是门外级菜鸟。 做电路的人都知道需要在芯片附近放一些小电容,至于放多大?放多少?怎么放?将该问题讲清楚的文章很多,只是比较零散的分布于一些前辈的大作中。鄙人试着采用拾人牙慧的方法将几个问题放在一起讨论,希望能加深对该问题的理解;如果很不幸,这些对你的学习和工作正好稍有帮助,那我不胜荣幸的屁颠屁颠的了。(以上有些话欠砍,在此申明以上不是我所写) 什么是旁路? 旁路(Bypass ),在电路中为了改变某条支路的频率特性,使得它在某些频段内存在适当的阻值,而在另一些频段内则处于近似短路的状态,于是便产生了旁路电容的概念。旁路电容之所以为旁路电容,是因为它旁边还存在着一条主路, 而并不是某些电容天生就是用来做旁路电容的,也就是说什 么种类的电容都可以用来做旁路电容,关键在于电容容值的 大小合适与否。旁路电容并不是电解电容或是陶瓷电容的专 利。之所以低频电路中多数旁路电容都采用电解电容原因在 于陶瓷电容容值难以达到所需要的大小。 使用旁路电容的目的就是使旁路电容针对特定频率以上 的信号相对于主路来说是短路的。如图形式:要求旁路电容需要取值的大小; 已知:1、旁路电容要将流经电阻R 的频率高于f 的交流信号近似短路。求旁路电容的大小? Ic Ir

常见电容的读数简介

电容的基本单位是F(法),其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。由于单位F 的容量太大,所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位。换算关系:1F=1000000μF,1μF=1000nF=1000000pF。 电容的标注方法分为:直标法、色标法和数标法。对于体积比较大的电容,多采用直标法。如果是0.005,表示0.005uF=5nF。如果是5n,那就表示的是5nF。 数标法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是10的多少次方。如:102表示10x10x10 PF=1000PF,203表示20x10x10x10 PF。 如:“473”即47000pF=0.047μF “103”即10000pF=0.01μF等等, 一、认识电容 1F=1,000,000uF 1uF=1,000nF 1nF=1000pF 1F=103mF=106uF=109nF=1012pF 1、在各种电子设备中,调谐、耦合、滤波、去耦、隔断直流电、旁路交流电等,都需要用到电容器。电容器通常叫做电容。电容的种类很多,按结构形式来分,有固定电容、半可变电容、可变电容。常用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容、铝电解电容、钽、铌电解电容等。 2、在电路图中电容单位的标注规则。通常在容量小于10000pF的时候,用pF做单位,大于10000pF的时候,用uF做单位。为了简便起见,大于100pF而小于1uF的电容常常不注单位。没有小数点的,它的单位是pF,有小数点的,它的单位是uF。例如,3300就是3300pF,0.1就是0.1uF等。 3、电容使用常识。电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中,电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。使用电解电容的时候,还要注意正负极不要接反。 不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容,隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容,滤波可以选用电解电容,旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容。 电容在装入电路前要检查它有没有短路、断路和漏电等现象,并且核对它的电容值。安装的时候,要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到,以便核实 二、电容容量的表示方法

去耦电容的选取

高速电路板上使用最多的是什么东西?去耦电容! 关键词:去耦(decouple)、旁路(Bypass)、等效串联电感(ESL)、等效串联电阻(ESR)、高速电路设计、电源完整性(PI)、信号完整性(SI) 高手和前辈们总是告诉我们这样的经验法则:“在电路板的电源接入端放置一个1~10μF的电容,滤除低频噪声;在电路板上每个器件的电源与地线之间放置一个0.01~0.1μF的电容,滤除高频噪声。”在书店里能够得到的大多数的高速PCB设计、高速数字电路设计的经典教程中也不厌其烦的引用该首选法则(老外俗称Rule of Thumb)。但是为什么要这样使用呢?各位看官,如果你是电路设计高手,你可以去干点别的更重要的事情了,因为以下的内容仅是针对我等入门级甚至是门外级菜鸟。 做电路的人都知道需要在芯片附近放一些小电容,至于放多大?放多少?怎么放?将该问题讲清除的文章很多,只是比较零散的分布于一些前辈的大作中。鄙人试着采用拾人牙慧的方法将几个问题放在一起讨论,希望能加深对该问题的理解;如果很不幸,这些对你的学习和工作正好稍有帮助,那我不胜荣幸的屁颠屁颠的了。 首先就我的理解介绍两个常用的简单概念。

什么是旁路?旁路(Bypass),是指给信号中的某些有害部分提供一条低阻抗的通路。电源中高频干扰是典型的无用成分,需要将其在进入目标芯片之前提前干掉,一般我们采用电容到达该目的。用于该目的的电容就是所谓的旁路电容(Bypass Capacitor),它利用了电容的频率阻抗特性(理想电容的频率特性随频率的升高,阻抗降低,这个地球人都知道),可以看出旁路电容主要针对高频干扰(高是相对的,一般认为20MHz以上为高频干扰,20MHz以下为低频纹波)。 什么是退耦?退耦(Decouple),最早用于多级电路中,为保证前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点的而采取的措施。在电源中退耦表示,当芯片内部进行开关动作或输出发生变化时,需要瞬时从电源线上抽取较大电流,该瞬时的大电流可能导致电源线上电压的降低,从而引起对自身和其他器件的干扰。为了减少这种干扰,需要在芯片附近设置一个储电的“小水池”以提供这种瞬时的大电流能力。 在电源电路中,旁路和退耦都是为了减少电源噪声。旁路主要是为了减少电源上的噪声对器件本身的干扰(自我保护);退耦是为了减少器件产生的噪声对电源的干扰(家丑不外扬)。有人说退耦是针对低频、旁路是针对高频,我认为这样说是不准确的,高速芯片内部开关操作可能高达上GHz,由此引起对电源线的干扰明显已经不属于

数字万能表的使用方法

数字万能表的使用方法 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

数字万能表的使用方法 一、电压的测量 二、1、的测量,如电池、随身听电源等。首先将黑表笔插进“com”孔,红表笔插进“V Ω ”。把旋钮选到比估计值大的量程(注意:表盘上的数值均为最大量程,“V-”表示档,“V~”表示档,“A”是电流档),接着把表笔接电源或电池两端;保持接触稳定。数值可以直接从显示屏上读取,若显示为“1.”,则表明量程太小,那么就要加大量程后再测量工业电器。 三、如果在数值左边出现“-”,则表明表笔极性与实际电源极性相反,此时红表笔接的是负极。 2、的测量。表笔插孔与的测量一样,不过应该将旋钮打到交流档“V~”处所需的量程即可。无正负之分,测量方法跟前面相同。 3、无论测交流还是直流电压,都要注意人身安全,不要随便用手触摸表笔的金属部分。 4、二、电流的测量 5、1、直流电流的测量。先将黑表笔插入“COM”孔。若测量大于200mA的电流,则要将红表笔插入“10A”插孔并将旋钮打到直流“10A”档;若测量小于200mA的电流,则将红表笔插入“200mA”插孔,将旋钮打到直流200mA以内的合适量程。调整好后,就可以测量了。将万用表串进电路中,保持稳定,即可读数。若显示为“1.”,那么就要加大量程;如果在数值左边出现“-”,则表明电流从黑表笔流进万用表。

6、2、的测量。测量方法与1相同,不过档位应该打到交流档位,电流测量完毕后应将红笔插回“VΩ”孔,若忘记这一步而直接测电压,哈哈!你的表或电源会在“一缕青烟中上云霄”--报废! 7、三、 8、将表笔插进“COM”和“VΩ”孔中,把旋钮打旋到“Ω”中所需的量程,用表笔接在电阻两端金属部位,测量中可以用手,但不要把手同时两端,这样会影响测量精确度的--人体是电阻很大但是有限大的导体。读数时,要保持表笔和电阻有良好的接触;注意单位:在“200”档时单位是“Ω”,在“”到“200K“档时单位为“KΩ”,“2M”以上的单位是“MΩ”。 9、四、二极管的测量 10、可以测量发光二极管,……测量时,表笔位置与电压测量一样,将旋钮旋到“”档(如图所示);用红表笔接二极管的正极,黑表笔接负极,这时会显示二极管的。的压降是左右,普通硅整流管(1N4000、1N5400系列等)约为,发光二极管约为~。调换表笔,显示屏显示“1.”则为正常,因为二极管的反向电阻很大,否则此管已被击穿。 五、三极管的测量 六、表笔插位同上;其原理同二极管。先假定A脚为基极,用黑表笔与该脚相接,红表笔与其他两脚分别接触其他两脚;若两次读数均为左右,然后再用红笔接A脚,黑笔接触其他两脚,若均显示"1",则A脚为基极,否则需要重新测量,且此管为PNP管。那么集电极和发射极如何判断呢数字表不能像指针表那样利用指针摆幅来判断,那怎么办呢我们可以利用“hFE”档来判断:先将档位打到“hFE”档,可以看到档位旁有一排小插孔,分为

电容的分类,作用及其图案详解

1.瓷介电容器 (CC) 结构:用陶瓷材料作介质,在陶瓷表面涂覆一层金 属(银)薄膜,再经高温烧结后作为电极而成。瓷 介电容器又分 1 类电介质(NPO、CCG) );2 类电介质(X7R、2X1)和 3 类电介质(Y5V、 2F4)瓷介电容器。 用途:主要应用于高频电路中。 2.涤纶电容器 (CL) 结构:涤纶电容器,是用有极性聚脂薄膜为介质制 成的具有正温度系数(即温度升高时,电容量变大) 的无极性电容。 用途:一般应用于中、低频电路中。 常用的型号有CL11、CL21等系列。

3.聚苯乙烯电容 器(CB) 结构:有箔式和金属化式两种类型。 用途:一般应用于中、高频电路中。 常用的型号有CB10、CB11(非密封箔式)、CB14~16 (精密型)、CB24、CB25(非密封型金属化)、CB80 (高压型)、CB40 (密封型金属化)等系列。 4.聚丙烯电容器 (CBB) 结构:用无极性聚丙烯薄膜为介质制成的一种负温 度系数无极性电容。有非密封式(常用有色树脂漆 封装)和密封式(用金属或塑料外壳封装)两种类 型。 用途:一般应用于中、低频电子电路或作为电动机 的启动电容。常用的箔式聚丙烯电容:CBB10、 CBB11、CBB60、CBB61 等;金属化式聚丙烯电 容:CBB20、CBB21、CBB401 等系列。

5.独石电容器 结构:独石电容器是用钛酸钡为主的陶瓷材料烧结 制成的多层叠片状超小型电容器。 用途:广泛应用于谐振、旁路、耦合、滤波等。 常用的有CT4 (低频)、CT42(低频);CC4 (高频)、CC42(高频)等系列。 6.云母电容器 (CY) 结构:云母电容器是采用云母作为介质,在云母表 面喷一层金属膜(银)作为电极,按需要的容量叠 片后经浸渍压塑在胶木壳(或陶瓷、塑料外壳)内 构成。 用途:一般在高频电路中作信号耦合、旁路、调谐 等使用。常用的有CY、CYZ、CYRX等系列。

各种电容特性及应用

jq1000110的博文 各种电容的特性及其应用(2007-08-25 15:23) 分类: 名称:聚酯(涤纶)电容(CL) 符号: 电容量:40p--4u 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 名称:聚苯乙烯电容(CB) 符号: 电容量:10p--1u 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 名称:聚丙烯电容(CBB) 符号: 电容量:1000p--10u 额定电压:63--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

名称:云母电容(CY) 符号: 电容量:10p--0.1u 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 名称:高频瓷介电容(CC) 符号: 电容量:1--6800p 额定电压:63--500V 主要特点:高频损耗小,稳定性好 应用:高频电路 名称:低频瓷介电容(CT) 符号: 电容量:10p--4.7u 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

名称:玻璃釉电容(CI) 符号: 电容量:10p--0.1u 额定电压:63--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 名称:铝电解电容 符号: 电容量:0.47--10000u 额定电压:6.3--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 名称:但电解电容(CA)铌电解电容(CN) 符号: 电容量:0.1--1000u 额定电压:6.3--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 名称:空气介质可变电容器

万用表的使用方法大全

万用表的使用方法大全 万用表的使用的注意事项 (1)在使用万用表之前,应先进行“机械调零”,即在没有被测电量时,使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。 (2)在使用万用表过程中,不能用手去接触表笔的金属部分,这样一方面可以保证测量的准确,另一方面也可以保证人身安全。 (3)在测量某一电量时,不能在测量的同时换档,尤其是在测量高电压或大电流时,更应注意。否则,会使万用表毁坏。如需换挡,应先断开表笔,换挡后再去测量。 (4)万用表在使用时,必须水平放置,以免造成误差。同时,还要注意到避免外界磁场对万用表的影响。 (5)万用表使用完毕,应将转换开关置于交流电压的最大挡。如果长期不使用,还应将万用表内部的电池取出来,以免电池腐蚀表内其它器件。 欧姆挡的使用 一、选择合适的倍率。在欧姆表测量电阻时,应选适当的倍率,使指针指示在中值附近。最好不使用刻度左边三分之一的部分,这部分刻度密集很差。 二、使用前要调零。 三、不能带电测量。 四、被测电阻不能有并联支路。 五、测量晶体管、电解电容等有极性元件的等效电阻时,必须注意两支笔的极性。 六、用万用表不同倍率的欧姆挡测量非线性元件的等效电阻时,测出电阻值是不相同的。这是由于各挡位的中值电阻和满度电流各不相同所造成的,机械表中,一般倍率越小,测出的阻值越小。 万用表测直流时 一、进行机械调零。

二、选择合适的量程档位。 三、使用万用表电流挡测量电流时,应将万用表串联在被子测电路中,因为只有串连接才能使流过电流表的电流与被测支路电流相同。测量时,应断开被测支路,将万用表红、黑表笔串接在被断开的两点之间。特别应注意电流表不能并联接在被子测电路中,这样做是很危险的,极易使万表烧毁。 四、注意被测电量极性。 五、正确使用刻度和读数。 六、当选取用直流电流的2.5A挡时,万用表红表笔应插在2.5A测量插孔内,量程开关可以置于直流电流挡的任意量程上。 七、如果被子测的直流电流大于2.5A,则可将2.5A挡扩展为5A挡。方法很简单,使用者可以在“2.5A”插孔和黑表笔插孔之间接入一支0.24欧姆的电阻,这样该挡位就变成了5A电流挡了。接入的0.24A电阻应选取用2W以上的线绕电阻,如果功率太小会使之烧毁。 ? ? 目前的万用表分为指针式和数字式,它们各有方便之处,很难说谁好谁坏,最好是能够备有指针和数字式的各一个。业余电子制作有一个指针式的MF30型万用表也就可以了,这可是一种经典型号。还有元老级的MF500型万用表,廉价的MF50万用表,一般都可以在电讯商店买到。 万用表的三个基本功能是测量电阻、电压、电流,所以老前辈们叫它三用表。现在的万用表添加了好多新功能,尤其是数字式万用表,如测量电容值,三极管放

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