解惑1、为何大容量电容滤低频,小容量电容滤高频
一、电容的种类:
链接:
二、疑惑
理论推算:
1)Zc=1/wc,那么大容量和小容量的电容,不应该都是 越高频越阻抗低,越容易通过?
2)大容量,积蓄电荷速度慢,所以通低频,适配电荷积蓄时间;
小容量,继续电荷速度快,所以通高频,适配电荷积蓄时间;
结论:上面的结论相互形成悖论,无法解释
实际现象:
大容量10uF左右,通低频;小容量0.1uF,通高频,如果eDP耦合,也是使用0.1uF耦合通过
三、破解1 -电容的等效电路
电容可以等效为一个电容+一个电感+一个电阻组成,
这条路上的等效阻值Zc=ESR+jwERL+1/(jwc)
理想的电容应该是纯电容,但是实际的电容是RLC串接电路,会形成RLC谐振电路,谐振频率Fsr就是曲线转折关键点;
1)电容越小,谐振频率越高,通过的信号频点越高
2)电容越大,谐振频率越低,通过的信号频点越低
3)越过谐振点,阻抗很低,也可通过信号啊?不好意思,越过谐振点就呈现感性,不再是容性了
结论:大电容虑低频,小电容虑高频,根本的原因在于Fsr(自谐振频率)值不同
四、滤波电容的大小的选取
同为滤波作用,
1)铝电解电容容量比较大,主要用于虑除低频干扰。容量大约为1mA电流对应2~3μf,如过要求高的时候可以1mA对应5~6μf;
2)无极性电容用于虑除高频信号。单独使用,大部分是去耦,有时可以与电解电容并联使用
可靠的做法:将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.
可以查一下相关厂商的电容资料或者参考厂商提供的资料库软件,根据具体的需要选择。
五、电容容量变化
瓷片电容的滤波效果跟电容的封装大小是没有关系的。不过电容的外壳尺寸越小,由直流偏置引起的电容量降量百分比就越大。若外壳尺寸一定,则直流偏置电压越大,电容量降量百分比也越大。系统设计人员为节省空间用0603电容代替0805电容时,必须相当谨慎。
信号频率越高则衰减越大,电容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。