解惑1、為何大容量電容濾低頻,小容量電容濾高頻

一、電容的種類:
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二、疑惑

理論推算

1)Zc=1/wc,那么大容量和小容量的電容,不應該都是 越高頻越阻抗低,越容易通過?

2)大容量,積蓄電荷速度慢,所以通低頻,適配電荷積蓄時間;

? ? ? ? 小容量,繼續電荷速度快,所以通高頻,適配電荷積蓄時間;

結論:上面的結論相互形成悖論,無法解釋

實際現象:

大容量10uF左右,通低頻;小容量0.1uF,通高頻,如果eDP耦合,也是使用0.1uF耦合通過

?三、破解1 -電容的等效電路

電容可以等效為一個電容+一個電感+一個電阻組成,

這條路上的等效阻值Zc=ESR+jwERL+1/(jwc)

理想的電容應該是純電容,但是實際的電容是RLC串接電路,會形成RLC諧振電路,諧振頻率Fsr就是曲線轉折關鍵點;

1)電容越小,諧振頻率越高,通過的信號頻點越高

2)電容越大,諧振頻率越低,通過的信號頻點越低

3)越過諧振點,阻抗很低,也可通過信號啊?不好意思,越過諧振點就呈現感性,不再是容性了

結論:大電容慮低頻,小電容慮高頻,根本的原因在于Fsr(自諧振頻率)值不同

四、濾波電容的大小的選取

同為濾波作用,

1)鋁電解電容容量比較大,主要用于慮除低頻干擾。容量大約為1mA電流對應2~3μf,如過要求高的時候可以1mA對應5~6μf;

2)無極性電容用于慮除高頻信號。單獨使用,大部分是去耦,有時可以與電解電容并聯使用

可靠的做法:將一大一小兩個電容并聯,一般要求相差兩個數量級以上,以獲得更大的濾波頻段.

可以查一下相關廠商的電容資料或者參考廠商提供的資料庫軟件,根據具體的需要選擇。

五、電容容量變化

瓷片電容的濾波效果電容的封裝大小是沒有關系的。不過電容的外殼尺寸越小,由直流偏置引起的電容量降量百分比就越大。若外殼尺寸一定,則直流偏置電壓越大,電容量降量百分比也越大。系統設計人員為節省空間用0603電容代替0805電容時,必須相當謹慎。

信號頻率越高則衰減越大,電容把電壓的變動轉化為電流的變化,頻率越高,峰值電流就越大,從而緩沖了電壓。濾波就是充電,放電的過程。

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