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必须了解的电容器应用小知识
发布时间:2019-01-14 10:33:30 点击次数:2972

电容器用途和应用

选择合适的电容器或任何给定的应用尤为重要 - 了解任何给定电容器应用或电容器使用的关键要求将确保电路正常工作。

电容器几乎用于电子产品的每个领域,它们执行各种不同的任务。尽管电容器的应用或使用方式与电容器的工作方式相同,但电路中的电容器有几种不同的用途。

为了选择合适类型的电容器,有必要了解特定的电容器应用,以便其性能可以与给定的用途相匹配。

每种形式的电容器都有自己的属性,这意味着它在颗粒电容器的使用或应用中表现良好。

为给定的应用选择合适的电容器是电路设计过程的一部分。使用错误的电容很容易意味着电路无法工作。


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电容器可以在电子电路中以各种不同的方式使用。尽管它们的操作模式保持完全相同,但是可以使用不同形式的电容器来提供各种不同的电路功能。

耦合电容使用

在该电容器应用中,该组件允许AC信号从电路的一个部分传递到另一个部分,同时阻止任何DC静态电压。当将两级放大器连接在一起时,通常需要这种形式的电容器应用。

可能存在静态电压,例如在一级输出上,并且仅需要交替信号,音频,射频或其他任何东西。如果第一级输出端的信号的DC分量出现在第二级的输入端,则第二级的偏置和其他操作条件将被改变。


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具有输入和输出耦合电容的晶体管电路

即使使用运算放大器,其电路设计为提供小的偏移电压,由于存在高水平的DC增益,因此使用耦合电容通常是明智的。没有耦合电容,高水平的DC增益可能意味着运算放大器将进入饱和状态。

对于这种性质的电容器应用,必须确保电容器的阻抗足够低。通常,电容器的值选择为与电路的阻抗相同,通常是第二电路的输入阻抗。这使得在该频率下3dB的响应下降。


耦合电容器用途的重要参数

参数

电容器使用注意事项

电容器额定电压

必须大于电容两端的峰值电压。通常情况下,电容器能够承受供电轨电压,并保证可靠性。

电容值

足够高以通过最低频率,很少或没有衰减。

公差

通常可以使用宽容差电容,因为准确的值并不重要。

 

电介质

一些电容器,例如电解电容器具有有限的频率响应。这应该考虑在内。同样对于高阻抗应用,不应使用电解电容器,因为它们具有相对高的泄漏水平,这可能抵消第二级的操作。

 

去耦电容使用

在该应用中,电容器用于去除可能在DC偏置点,电压轨或其他需要没有特定变化信号的节点上的任何AC信号。

正如该电容器的名称所示,它用于将节点与其上的变化信号分离。


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具有线路和集电极去耦电容器的晶体管电路

在该电路中,有两种方式将电容器用于去耦。C3用于解耦电压轨上可能存在的任何信号。C4,R5的组合也用于确保集电极信号不会泄漏信号轨。C4和R5的时间常数通常是主导因素,时间常数应选择比预期的最低频率更长。


耦电容器用途的重要参数

参数

电容器使用注意事项

电容器额定电压

必须大于电容两端的峰值电压。通常情况下,电容器能够承受节点的电压,并具有一定的余量以确保可靠性。

电容值

足够高以通过最低频率,很少或没有衰减。

公差

通常可以使用宽容差电容,因为准确的值并不重要。

 

电介质

一些电容器如电解电容器具有相对较低的频率上限。通常为了克服这一点,可以使用诸如具有较小值的陶瓷电容器的电容器来提供高频响应,而使用较大值的电解电容器来传递较低频率的分量。较低值的陶瓷或其他电容器在较高频率下仍呈现低阻抗,因为无功阻抗与频率成反比。

 

射频耦合和去耦应用

在RF应用中使用电容器时,有必要考虑其RF性能。这可能与较低频率下的性能不同。诸如自谐振,低切线等性能问题变得尤为重要。在微波频率下,这个问题非常重要。

许多表面贴装陶瓷电容器具有非常好的性能水平,并且经常使用。

平滑电容器应用

这实际上与去耦电容相同,但该术语通常与电源一起使用。

当通过变压器和整流器获取输入线路信号时,产生的波形不平滑。它在零和峰值电压之间变化。如果应用于电路,则最不可能工作,因为通常需要DC电压。为了克服这个问题,使用电容器来解耦或平滑输出电压。


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具有平滑电容的整流电路

在这种用途中,电容器在峰值电压超过输出电压时充电,并在整流器电压低于电容器电压时提供电荷。

在这种电容器用途中,元件将轨道去耦并在需要时提供电荷。


平滑电容器用途的重要参数

参数

电容器使用注意事项

电容器额定电压

必须大于电容两端的峰值电压。电容器必须能够承受最大峰值轨电压,并保留一定的余量以确保可靠性。

电容值

取决于所需的电流,但通常可以是几千微法。

公差

通常可以使用宽容差电容,因为准确的值并不重要。

电介质

通常使用电解电容器,因为可获得高值。

 

纹波电流

除了具有足够电容以保持所需电荷量的电容器之外,还必须以能够提供所需电流的方式构造。如果在输送电流时电容器变得太热,它可能会损坏并失效。纹波电流额定值对于用于平滑应用的电容器尤为重要。

 

电容器用作定时元件

在该应用中,电容器可以与谐振或时间相关的电路中的电阻器或电感器一起使用。在此功能中,电容器可能出现在滤波器,振荡器调谐电路或电路的定时元件中,例如a-stable,充电和放电所需的时间决定了电路的工作

LC或RC振荡器和滤波器广泛用于许多电路中,显然其中一个主要元件是电容器。

在这种特定的电容器用途中,主要要求之一是精度,因此初始容差对于确保电路在所需频率上工作很重要。温度稳定性对于确保电路性能在所需温度范围内保持相同也很重要。


定时电容器使用的重要参数

参数

电容器使用注意事项

电容器额定电压

电容器两端的实际峰值电压将根据特定电路和轨电压而变化。有必要根据每个案例的优点对其进行评估,并指出在某些情况下可能高于预期。在大多数情况下,它不太可能超过轨电压。

电容值

取决于所使用的频率以及获得所需工作频率所需的电感器或电阻器。

公差

通常需要紧密公差以确保获得所需的工作频率。在这种应用中,每十年内具有良好选择值的电容器可能是一个优势。

电介质

在许多时序应用中,电容器损耗很重要。高损耗等于低Q值,Q值通常应尽可能高。

温度稳定

对于这些电容器应用,电容器的温度稳定性应该很高,因为电路需要在工作温度范围内保持其频率。如果该值随温度变化,即使是少量,这也会对电路的运行产生显着影响。

 

保持电容器应用

在这种特定的电容器应用中,电容器保持的电荷用于在短时间内为电路提供电力。


保持电容器使用的重要参数

参数

电容器使用注意事项

电容器额定电压

必须能够承受最大工作电压,并具有良好的可靠性。

电容值

可以达到几法拉。

公差

广泛用于该电容器应用的超级电容器具有宽容差。幸运的是,这不是问题,因为它主要影响可以保持阻滞的时间。


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超级电容器通常用于电池保持应用

 

电容器应用选择

除了电路中的功能之外,还存在重要的操作频率。一些电容器在低频下工作得更好,而其他电容器在高频或无线电频率下效果更好。

电容器的选用涉及到很多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压,电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为6.3V,10V,16V,25V,50V等。了解更多知识

 

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