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大小电容的理解

发布人:mayer 时间:2009-07-16 来源:工程师 发布文章
大小电容的理解

 

因为大电容由于容量大,所以体积一般也比较大,且通常使用多层卷绕的方式制作(动手拆过铝电解电容应该会很有体会,没拆过的也可以拿几种不同的电容拆来看看,不过要注意安全,别弄伤手),这就导致了大电容的分布电感比较大(也叫等效串联电感,英文简称ESL)。大家知道,电感对高频信号的阻抗是很大的,所以,大电容的高频性能不好。而一些小容量电容则刚刚相反,由于容量小,因此体积可以做得很小(缩短了引线,就减小了ESL,因为一段导线也可以看成是一个电感的),而且常使用平板电容的结构,这样小容量电容就有很小的ESL,这样它就具有了很好的高频性能,但由于容量小的缘故,对低频信号的阻抗大。所以,如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过,就采用一个大电容再并上一个小电容的方式。常使用的小电容为0.1uF的瓷片电容,当频率更高时,还可并联更小的电容,例如几pF,几百pF的。而在数字电路中,一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容到地(这电容叫做去耦电容,当然也可以理解为电源滤波电容。它越靠近芯片的位置越好),因为在这些地方的信号主要是高频信号,使用较小的电容滤波就可以了。

理想的电容,本来是没有极性的。但是在实际中,为了获得大容量,就使用了某些特殊的材料和结构,这就导致了实际的电容有些是有极性的。常见的有极性电容有铝电解电容,钽电解电容等。电解电容一般是容量相对比较大的。如果要做一个大容量的无极性电容,就没那么容易了,体积会变得很大。这就是为什么在实际的电路中,为什么会有那么多的有极性电容了——因为它体积比较小,同时又因为这样的电路中电压只有一个方向,所以有极性的电容就能派上用场。我们使用有极性的电容,就是避开它的缺点,利用它的优点。我们可以这样来理解:有极性的电容实际上是一个只能按一个电压方向使用的电容。而无极性的电容,则两个电压方向都能使用。因此,单从电压方向这一点上来说,无极性的电容是比有极性的电容要好的。       从上面的分析可以看出来,使用无极性的电容代替有极性的电容是完全可以的——只要容量、工作电压、体积等能满足要求即可替换

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