電容與頻率的關(guān)系

1、電容與頻率的關(guān)系電容與頻率是離不開(kāi)的，關(guān)系應(yīng)該是很密切的，大容量的電容對(duì)高頻的響應(yīng)很差對(duì)低頻的響應(yīng)卻好，而容量小的電容對(duì)低頻的響應(yīng)很差而對(duì)高頻的 響應(yīng)卻非常好，可是容量的大小與頻率的大小關(guān)系到底怎樣想聽(tīng)聽(tīng)大家的意見(jiàn)，希望有道同仁一起討論。電容容量與頻率是曲線關(guān)系，在諧振點(diǎn)之前，電容容量隨頻率的增加而減小，在諧振點(diǎn)之后，電容 容量隨頻率的增加而增加。上面說(shuō)的曲線關(guān)系，是電容量與頻率的關(guān)系，即 內(nèi)，電容呈現(xiàn)容抗特性；中頻范圍內(nèi)，主要是Z(=ESR+jwL-j/wC)與頻率的關(guān)系。在低頻范圍ESR特性；高頻范圍內(nèi)，感抗占主導(dǎo)作用。簡(jiǎn)單得說(shuō)，就是器件上不可避免得帶有寄生電感和寄生電容。隨著頻率的提高，

2、電容的電抗值將越 來(lái)越接近0,而寄生電感的電抗值卻逐漸增大，最后超過(guò)電容的電抗而使整個(gè)器件表現(xiàn)為電感性。容量越大的電容，其高頻電抗值越接近0,就越容易被本身的寄生電感所超越。這個(gè)在數(shù)學(xué)上也很簡(jiǎn)單，把電容等效成電容+寄生電感+寄生電阻，如green novice所說(shuō),Z=ESR+jwL-j/wC ,其低頻為電容性，高頻為電感性，在諧振頻率上表現(xiàn)為一個(gè)純電阻。同理，電感在高頻也可能表現(xiàn)為電容性，而且越大的電感越容易發(fā)生這樣的事情。電容的大小和頻率也與它們的制造工藝有關(guān)系電容與頻率的關(guān)系是曲線的，有沒(méi)有這方面的關(guān)系計(jì)算式?？梢栽趯?shí)踐在套用設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定使用高頻低頻中頻三種去耦電容，中頻與低頻去耦電容可

3、根據(jù)器件與PCB功耗決定可分別選 47-1000UF和470-3300UF ;高頻電容計(jì)算為 ：C="P/V"*V*F頻率特性：指電容器的電參數(shù)隨電場(chǎng)頻率而變化的性質(zhì)。在高頻條件下工作的電容器，由于介 電常數(shù)在高頻時(shí)比低頻時(shí)小，電容量也相應(yīng)減小，損耗也隨頻率的升高而增加。另外，在高頻 工作時(shí)，電容器的分布參數(shù)，如極片電阻、引線和極片間的電阻、極片的自身電感、引線電感 等，都會(huì)影響電容器的性能。所有這些，使得電容器的使用頻率受到限制。理論和實(shí)驗(yàn)表明 平行板電容器的電容 C跟介電常數(shù)e成正比 跟正對(duì)面積成反比 根極板間的 距離d成反比 有C=£ S/4 71kd式中k

4、為靜電力常量 介電常數(shù)e由兩極板之間介質(zhì)決定電容對(duì)交流電的阻礙作用叫做容抗。電容量大，交流電容易通過(guò)電容，說(shuō)明電容量大，電容的 阻礙作用??；交流電的頻率高，交流電也容易通過(guò)電容，說(shuō)明頻率高，電容的阻礙作用也小。實(shí)驗(yàn)證明，容抗和電容成反比，和頻率也成反比。如果容抗用XC表示，電容用 C (F)表 示，頻率用f (Hz)表示，那么Xc=1/2 fc容抗的單位是歐。知道了交流電的頻率 f和電容C, 就可以用上式把容抗計(jì)算出來(lái)。線圈的電感對(duì)交流電有阻礙作用，這個(gè)阻礙叫做感抗。電感量大，交流電難以通過(guò)線圈，說(shuō)明 電感量大，電感的阻礙作用大；交流電的頻率高，交流電也難以通過(guò)線圈，說(shuō)明頻率高，電感 的阻礙作

5、用也大。實(shí)驗(yàn)證明，感抗和電感成正比，和頻率也成正比。如果感抗用XL表示，電感用L (H)表示，頻率用f (Hz)表示，那么XL=2 fL感抗的單位是歐。知道了交流電的頻率 f和線圈的電感L,就可以用上式把感抗計(jì)算出來(lái)。電阻外，電容(Capacitor)是第二種最常用的元件。電容的主要物 理特征是儲(chǔ)存電荷。由于電荷的儲(chǔ)存意味著能的儲(chǔ)存，因此也可說(shuō)電 容器是一個(gè)儲(chǔ)能元件，確切的說(shuō)是儲(chǔ)存電能。兩個(gè)平行的金屬板即構(gòu) 成一個(gè)電容器。電容也有多種多樣，它包括固定電容，可變電容，電 解電容，瓷片電容，云母電容，滌綸電容，鋰電容等，其中鋰電容特 別穩(wěn)定。電容有固定電容和可變電容之分。固定電容在電路中常常用 來(lái)

6、做為耦合，濾波，積分，微分，與電阻一起構(gòu)成RC充放電電路， 與電感一起構(gòu)成LC振蕩電路等?？勺冸娙萦捎谄淙萘吭谝欢ǚ秶鷥?nèi) 可以任意改變，所以當(dāng)它和電感一起構(gòu)成LC回路時(shí)，回路的諧振頻 率就會(huì)隨著可變電容器容量的變化而變化。一般接受機(jī)電路就是利用 這樣一個(gè)原理來(lái)改變接收機(jī)的接收頻率的。所謂電容，就是容納和釋放電荷的電子元器件。電容的基本工作原理就是充電放電，當(dāng)然還有整流、振蕩以及其它的作用。另外電容的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，主要由兩塊正負(fù)電極和夾在中間的絕緣介質(zhì)組成，所以電容類型主要是由電極和絕緣介質(zhì)決定的。電容的用途非常多，主要有如下幾種：1 .隔直流：作用是阻止直流通過(guò)而讓交流通過(guò)。2 .旁路（去耦）

7、：為交流電路中某些弁聯(lián)的元件提供低阻抗通路。3 .耦合：作為兩個(gè)電路之間的連接，允許交流信號(hào)通過(guò)弁傳輸?shù)较乱患?jí)電路4 .濾波：這個(gè)對(duì)DIY而言很重要，顯卡上的電容基本都是這個(gè)作用。5 .溫度補(bǔ)償：針對(duì)其它元件對(duì)溫度的適應(yīng)性不夠帶來(lái)的影響，而進(jìn) 行補(bǔ)償，改善電路的穩(wěn)定性。6 .計(jì)時(shí)：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時(shí)間常數(shù)。7 .調(diào)諧：對(duì)與頻率相關(guān)的電路進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)諧，比如手機(jī)、收音機(jī)、 電視機(jī)。8 .整流：在預(yù)定的時(shí)間開(kāi)或者關(guān)半閉導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件。9 .儲(chǔ)能：儲(chǔ)存電能，用于必須要的時(shí)候釋放。例如相機(jī)閃光燈，加 熱設(shè)備等等。（如今某些電容的儲(chǔ)能水平已經(jīng)接近鋰電池的水準(zhǔn)，一 個(gè)電容儲(chǔ)存的電能可以供一個(gè)

8、手機(jī)使用一天。生產(chǎn)就是酸甜苦辣，努力，發(fā)揮聰明才智，明天會(huì)更好F=1/（2* 兀 *（L*C1/2）1頻率越高電容的容抗就越小，高頻交流電很容易通過(guò)電容.f=12兀 乘以LC開(kāi)根號(hào)2在諧振電路中可以改變電容的容量來(lái)改變頻率。在純電容電路中頻率f=1/ 2兀c Xcc -容量，Xc-容抗 可見(jiàn)頻率與容量成反比，增大電容量將降低 頻率，減小電容量將提高頻率。只有在LC振蕩電路中，才有f=1/2兀*根號(hào)下C。在其它地方頻率與電容沒(méi)有什么關(guān)系。電容器的頻率特性電容器的頻率特性是指電容器電容量等參數(shù)隨頻率變化的關(guān)系。一般來(lái)講，電容器在高頻 下工作時(shí)，隨著工作頻率的升高，由于絕緣介質(zhì)介電系數(shù)減小，電容量將

9、會(huì)減小，而損耗將增 大，并且會(huì)影響電容器的分布參數(shù)。為了保證電容器的穩(wěn)定性，一般應(yīng)將電容器的極限工作頻 率選擇在電容器固有諧振頻率的 1/3 - 1/2 。電容的頻率特性文章出處：發(fā)布時(shí)間：2008/10/20 | 5190 次閱讀| 2次推薦| Q條留言W業(yè)界領(lǐng)先的TEMPO評(píng)估服務(wù)高分段能力，高性能貼片保險(xiǎn)絲專為OEM設(shè)計(jì)師和工程師而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品DKKE1UMSamtec連榜器完整的信號(hào)來(lái)源每天新產(chǎn)品時(shí)刻新體驗(yàn)完整的15A開(kāi)關(guān)模式電源世界上電子元件庫(kù)能嬉立即發(fā)貨當(dāng)頻率很高時(shí)，電容不再被當(dāng)做集總參數(shù)看待,寄生參數(shù)的影響不可忽略。寄生參數(shù)包括Rs,等效串聯(lián) 電顯（ESR）和Ls等效串聯(lián)由感（ES

10、L）。電容器實(shí)際等效電路如圖1所示, 其中C為靜電查，1Rp為泄漏電阻,也稱為 絕緣電阻，值越大（通常在 GQ級(jí)以上），漏電 越小，性能也就越可靠。因?yàn)镻p通常很大（GQ級(jí)以上），所以在實(shí)際應(yīng)用中可以忽略，Cda和Rda分別為介質(zhì)吸收電容和介質(zhì)吸收電阻。介質(zhì)吸收是一種有滯后性質(zhì)的內(nèi)部電荷分 布，它使快速放電后處于開(kāi)路狀態(tài)的電容器恢復(fù)一部分電荷。ESR和ESL對(duì)電容的高頻特性影響最大，所以常用如圖1 (b)所示的串聯(lián) RLC簡(jiǎn)化模 型，可以計(jì)算出諧振頻率和等效阻抗：1-1R 12g C|Z卜代+(2啖右一尸V2嗡C(4-8)(4-9)(a)電容器實(shí)際等效電路(b)電容器簡(jiǎn)化模型圖i去耦電容模型圖電容器串聯(lián)RLC模型的頻域阻抗圖如圖 2所示，電容器在諧振頻率以下表現(xiàn)為容性；在諧振頻率以上時(shí)表現(xiàn)為感性，此時(shí)的電容器的去耦作用逐漸減弱。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，電容器的等效阻抗隨著頻率的增大先減小后增大，等效阻抗最小值為發(fā)生在串聯(lián)諧