1、精選優質文檔-傾情為你奉上電容一、基本原理博客首頁Z!hPbq+_ D yIy器的基本原理可以用圖1-1來描述博客首頁$F7x!y專心-專注-專業Dx V5Y當在兩個正對的金屬電極上施加電壓時，電荷將據電壓的大小被儲存起來博客首頁i DJ9x?|G&B A G|(?B6rau88680博客首頁8MW;|Bv$f基本公式：博客首頁'WN C,l'K(UaI Q=C*VW=1/2* C*V2；-Ad4cZLt88680 di=C*dv/dt；博客首頁#l8xk)gX;TCF=0··S/t博客首頁;9FEI?-q lJ*Yp%g%U-a88680

2、Q:電量( C )博客首頁"R;J7t 9jyX8tQ#v;_V:電壓(V )博客首頁fgIy A+c1i+F C:電容量(F)pR?j6K9iY7i88680 S：電極面積m2博客首頁*JQ9 Q g6Kt：介質厚度mR+G S*D3NH88680：相對介電常數fQa2X u5l4q&88680 0:介質在真空狀態下的介電常數(=8.85x10-12 F/M)博客首頁)D3S.?E+o A)i鋁氧化膜的相對介電常數為78，要想獲得更大的電容，可以通過增加表面積S或者減少其厚度t來獲得。G%f!F:T&K'AM88680表1-1列出了電容器中常用的幾種典型的介

3、質的相對介電常數，在很多情況下，電容器的命名通常是根據介質所使用的材料來決定的，例如：鋁電解電容器、鉭電容器等。&Y7uK XH.ys_; G_5o88680 介質-Z%QIr88680相對介電常數博客首頁tB N*?介質3xs*WhSJ88680相對介電常數博客首頁/J-b Ojo鋁氧化膜,!v)a)Z epY!G886807 8)T*Y;| Z'c2O.p-X#h88680陶瓷博客首頁1VU7|w+KY,10120博客首頁KZ o:LL2T1v_薄膜樹脂.|.K 7i?886803.2博客首頁dW0Hy'i:cAB(g聚苯乙烯:a j'o886802.5m5

4、c:f DW5pG88680云母8T'W%OBW/e886806 84 h e.Qo88680鉭氧化膜"cGl6m"D?+lhol!"JR8868010 20&U,Q.miV?&x88680博客首頁$?SJ n二、常見電容類型博客首頁4J$3B!QS Ga0L;c6o:O*b:F(et5?G886一般根據電極、電介質材料來分有如下：博客首頁%gx+Z&f( T1、鋁電解電容).T*d/v2Z fb5v0D88680極性電容，它的正極、負極、電介質是什么呢？經常有人會混淆，其實分別是正極鋁箔、三氧化二鋁（附在正極鋁箔的一面）、電解液（

5、通過負極鋁箔做引腳搭接）博客首頁/J#JBppp2、鉭電解電容C0w,c%I.BB ?|88680極性電容，正極、負極、電介質分別是：鉭絲、二氧化錳MnO2（石墨、銀層做引腳搭接）、五氧化二鉭Ta2O5（在制造過程中形成）博客首頁'F%U&S' bY,m;ei3、片狀多層陶瓷電容（MLCC）博客首頁5kV$T_Wd7B無極性；貼片式；多層層疊；正負極為金屬電極、電介質是陶瓷材料%s(mz wI(h、引線式多層陶瓷電容（獨石電容）Rc-lT%r!h&88680無極性；插腳式；是用MLCC電容焊接兩個引腳，然后把芯用包封材料制造而成；CC41、CT41就屬于這類博客

6、首頁5 a&V!Dv5、圓形陶瓷電容（瓷介電容）7r4Ax&F*B nx88680無極性；單層；正負極為金屬電極、電介質是陶瓷材料；個頭比較大，一般為高壓電容；CC81、CT81就屬于這類_0Yym8x* b jo、薄膜電容)T3M zm88680無極性；多層層疊或卷繞；正負極為金屬電極、電介質是有機薄膜材料；比如：聚乙烯、聚脂等Q9gyz!enYw,m、安規電容wUG5rU6Z3G88680實際上符合各國安規標準的圓形陶瓷電容或薄膜電容；常見的，Y1、Y2為圓形陶瓷電容；X1、X2為薄膜電容。博客首頁MT3s0zjd?:i2博客首頁q+HQN:rEZ總之：依據CF= 0

7、83;·S/t；以及實際制造中電容的正、負極、電介質材料和根據材料特點選擇的制造工藝可以得知：3DPF:d*WB ZN;L:Q-B、容量大的電容必須增加S，故個頭大。耐壓高的電容必須增加t，故一般較厚。Z l0gYx:K%J、鋁電解、鉭電容相對來說S大，故容量可以做到很大。博客首頁vZ"e s2gD3、MLCC電容的容量、耐壓一般不大。0L1zw0z g、圓形陶瓷電容容值不大，但耐壓可以做到很大。博客首頁6_#)N4B E Guz2B5、薄膜電容容值不大，但耐壓較高。博客首頁-E"DCs%V8L?H&J博客首頁+H3C1w%X1X$kf根據應用場合和作用可

8、分：博客首頁!S4z?3j5C6m)z-b1、旁路電容ba H:e#W o88680故名思義，是給交流信號提供一個對地的低阻抗通路。也可以稱做濾波電容。博客首頁9p1 W:|.z,L2、藕合電容-?S1Hul88680隔直流通交流，傳遞交流信號。根據di=C*dv/dt；不難理解。直流信號dv/dt=0，故無電流流過電容。TPFHl9s z8M/n、退（去）藕電容博客首頁(Q&uQ4I&qO*p在驅動電路中，如果負載變化很大，會對供應源產生電壓或電流沖擊，加退（去）藕電容就起緩沖作用。比如：IC的VCC，IC內部電子管的開、關高速動作引起VCC變化，如果有退（去）藕電容的話，其

9、VCC變化不會延伸到供應VCC的電源端口。8S2lXQA、儲能電容：*urpJ0xW&C88680根據W=1/2* C*V2；不難理解電容的容量越大；工作電壓越大儲存的能量越大。博客首頁*z:N4Gn9s4qv比如在RTC時鐘電路的備電中，通過一個大容量的電容在工作時貯存電能，在掉電時，這個電容就釋放電能起到很好的備電作用。電容是板卡設計中必用的元件，其品質的好壞已經成為我們判斷板卡質量的一個很重要的方面。 電容的功能和表示方法。 由兩個金屬極，中間夾有絕緣介質構成。電容的特性主要是隔直流通交流，因此多用于級間耦合、濾波、去耦、旁路及信號調諧。電容在電路中用“C”加數字表示，比如C8，

10、表示在電路中編號為8的電容。 電容的分類。 電容按介質不同分為：氣體介質電容，液體介質電容，無機固體介質電容，有機固體介質電容電解電容。按極性分為：有極性電容和無極性電容。按結構可分為：固定電容，可變電容，微調電容。 電容的容量。 電容容量表示能貯存電能的大小。電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗，容抗與交流信號的頻率和電容量有關，容抗XC=1/2f c (f表示交流信號的頻率，C表示電容容量)。 電容的容量單位和耐壓。 電容的基本單位是F（法），其它單位還有：毫法（mF）、微法（uF）、納法（nF）、皮法（pF）。由于單位F 的容量太大，所以我們看到的一般都是F、nF、pF的單位。換算關系：1F

11、F，1F=1000nF=pF。 每一個電容都有它的耐壓值，用V表示。一般無極電容的標稱耐壓值比較高有：63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等。有極電容的耐壓相對比較低，一般標稱耐壓值有：4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。 電容的標注方法和容量誤差。 電容的標注方法分為：直標法、色標法和數標法。對于體積比較大的電容，多采用直標法。如果是0.005，表示0.005uF=5nF。如果是5n，那就表示的是5nF。 數標法：一般用三位數字表示容量大小，前兩位表示有效數字，第三位數字是10的多少次方。如：

12、102表示10x10x10 PF=1000PF，203表示20x10x10x10 PF。 色標法，沿電容引線方向，用不同的顏色表示不同的數字，第一、二種環表示電容量，第三種顏色表示有效數字后零的個數（單位為pF）。顏色代表的數值為：黑=0、棕=1、紅=2、橙=3、黃=4、綠=5、藍=6、紫=7、灰=8、白=9。 電容容量誤差用符號F、G、J、K、L、M來表示，允許誤差分別對應為±1%、±2%、±5%、±10%、±15%、±20%。 電容的正負極區分和測量。 電容上面有標志的黑塊為負極。在PCB上電容位置上有兩個半圓，涂顏色的半圓對應的

13、引腳為負極。也有用引腳長短來區別正負極長腳為正，短腳為負。 當我們不知道電容的正負極時，可以用萬用表來測量。電容兩極之間的介質并不是絕對的絕緣體，它的電阻也不是無限大，而是一個有限的數值，一般在1000兆歐以上。電容兩極之間的電阻叫做絕緣電阻或漏電電阻。只有電解電容的正極接電源正（電阻擋時的黑表筆），負端接電源負（電阻擋時的紅表筆）時，電解電容的漏電流才小（漏電阻大）。反之，則電解電容的漏電流增加（漏電阻減小）。這樣，我們先假定某極為“+”極，萬用表選用R*100或R*1K擋，然后將假定的“+”極與萬用表的黑表筆相接，另一電極與萬用表的紅表筆相接，記下表針停止的刻度（表針靠左阻值大），對于數字

14、萬用表來說可以直接讀出讀數。然后將電容放電（兩根引線碰一下），然后兩只表筆對調，重新進行測量。兩次測量中，表針最后停留的位置靠左（或阻值大）的那次，黑表筆接的就是電解電容的正極。 電容使用的一些經驗及來四個誤區。 一些經驗：在電路中不能確定線路的極性時，建議使用無極電解電容。通過電解電容的紋波電流不能超過其充許范圍。如超過了規定值，需選用耐大紋波電流的電容。電容的工作電壓不能超過其額定電壓。在進行電容的焊接的時候，電烙鐵應與電容的塑料外殼保持一定的距離，以防止過熱造成塑料套管破裂。并且焊接時間不應超過10秒，焊接溫度不應超過260攝氏度。 四個誤區： 電容容量越大越好。 很多人在電容的替換中往

15、往愛用大容量的電容。我們知道雖然電容越大，為IC提供的電流補償的能力越強。且不說電容容量的增大帶來的體積變大，增加成本的同時還影響空氣流動和散熱。關鍵在于電容上存在寄生電感，電容放電回路會在某個頻點上發生諧振。在諧振點，電容的阻抗小。因此放電回路的阻抗最小，補充能量的效果也最好。但當頻率超過諧振點時，放電回路的阻抗開始增加，電容提供電流能力便開始下降。電容的容值越大，諧振頻率越低，電容能有效補償電流的頻率范圍也越小。從保證電容提供高頻電流的能力的角度來說，電容越大越好的觀點是錯誤的，一般的電路設計中都有一個參考值的。 同樣容量的電容，并聯越多的小電容越好， 耐壓值、耐溫值、容值、ESR(等效電

16、阻)等是電容的幾個重要參數，對于ESR自然是越低越好。ESR與電容的容量、頻率、電壓、溫度等都有關系。當電壓固定時候，容量越大，ESR越低。在板卡設計中采用多個小電容并連多是出與PCB空間的限制，這樣有的人就認為，越多的并聯小電阻，ESR越低，效果越好。理論上是如此，但是要考慮到電容接腳焊點的阻抗，采用多個小電容并聯，效果并不一定突出。 ESR越低，效果越好。 結合我們上面的提高的供電電路來說，對于輸入電容來說，輸入電容的容量要大一點。相對容量的要求，對ESR的要求可以適當的降低。因為輸入電容主要是耐壓，其次是吸收MOSFET的開關脈沖。對于輸出電容來說，耐壓的要求和容量可以適當的降低一點。E

17、SR的要求則高一點，因為這里要保證的是足夠的電流通過量。但這里要注意的是ESR并不是越低越好，低ESR電容會引起開關電路振蕩。而消振電路復雜同時會導致成本的增加。板卡設計中，這里一般有一個參考值，此作為元件選用參數，避免消振電路而導致成本的增加。 好電容代表著高品質。 “唯電容論”曾經盛極一時，一些廠商和媒體也刻意的把這個事情做成一個賣點。在板卡設計中，電路設計水平是關鍵。和有的廠商可以用兩相供電做出比一些廠商采用四相供電更穩定的產品一樣，一味的采用高價電容，不一定能做出好產品。衡量一個產品，一定要全方位多角度的去考慮，切不可把電容的作用有意無意的夸大.除電阻外，電容（Capacitor）是第

18、二種最常用的元件。電容的主要物理特征是儲存電荷。由于電荷的儲存意味著能的儲存，因此也可說電容器是一個儲能元件，確切的說是儲存電能。兩個平行的金屬板即構成一個電容器。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，鉭電容等，其中鉭電容特別穩定。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做為耦合，濾波，積分，微分，與電阻一起構成RC充放電電路，與電感一起構成LC振蕩電路等。可變電容由于其容量在一定范圍內可以任意改變，所以當它和電感一起構成LC回路時，回路的諧振頻率就會隨著可變電容器容量的變化而變化。一般接受機電路就是利用這樣一個原理來改變接收機的接收

19、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， 當然還有整流、振蕩以及其它的作用。另外電容的結構非常簡單，主要由兩塊正負電極和 夾在中間的絕緣介質組成，所以電容類型主要是由電極和絕緣介質決定的。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而讓交流通過。 2旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯的元件提供低阻抗通路。 3耦合：作為兩個電路之間的連接，允許交流信號通過并傳輸到下一級電路 4濾波：這個對DIY而言很重要，顯卡上的電容基本都是這個作用。 5溫度補償：針對其它元件對溫度的適應性不夠帶來的影響，而進行補償，改善電路的穩定性。 6計時：電

20、容器與電阻器配合使用，確定電路的時間常數。 7調諧：對與頻率相關的電路進行系統調諧，比如手機、收音機、電視機。 8整流：在預定的時間開或者關半閉導體開關元件。 9儲能：儲存電能，用于必須要的時候釋放。例如相機閃光燈，加熱設備等等。（如今某些電容的儲能水平已經接近鋰電池的水準，一個電容儲存的電能可以供一個手機使用一天。關于濾波電容、去耦電容、旁路電容作用濾波電容用在電源整流電路中，用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方，用來消除自激，使放大器穩定工作。旁路電容用在有電阻連接時，接在電阻兩端使交流信號順利通過。1.關于去耦電容蓄能作用的理解1）去耦電容主要是去

21、除高頻如RF信號的干擾，干擾的進入方式是通過電磁輻射。   而實際上，芯片附近的電容還有蓄能的作用，這是第二位的。    你可以把總電源看作密云水庫，我們大樓內的家家戶戶都需要供水，    這時候，水不是直接來自于水庫，那樣距離太遠了，    等水過來，我們已經渴的不行了。    實際水是來自于大樓頂上的水塔,水塔其實是一個buffer的作用。    如果微觀來看，高頻器件在工作的時候，其電流是不連續的，而且頻率很高，

22、0;   而器件VCC到總電源有一段距離，即便距離不長，在頻率很高的情況下，    阻抗Zi*wL+R，線路的電感影響也會非常大，    會導致器件在需要電流的時候，不能被及時供給。    而去耦電容可以彌補此不足。    這也是為什么很多電路板在高頻器件VCC管腳處放置小電容的原因之一（在vcc引腳上通常并聯一個去藕電容，這樣交流分量就從這個電容接地。）2）有源器件在開關時產生的高頻開關噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供 

23、0;    一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關噪聲在板上的傳播和將噪聲引導到地2.旁路電容和去耦電容的區別    去耦：去除在器件切換時從高頻器件進入到配電網絡中的RF能量。去耦電容還可以為器件     供局部化的DC電壓源，它在減少跨板浪涌電流方面特別有用。旁路：從元件或電纜中轉移出不想要的共模RF能量。這主要是通過產生AC旁路消除無意的能量進入敏感的部分，另外還可以提供基帶濾波功能（帶寬受限）。我們經常可以看到，在電源和地之間連接著去耦電容，它有三個方面的作用：一是作為本集成電路的蓄能電容；二是

24、濾除該器件產生的高頻噪聲，切斷其通過供電回路進行傳播的通路；三是防止電源攜帶的噪聲對電路構成干擾。    在電子電路中，去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用，電容所處的位置不同，稱呼就不一樣了。對于同一個電路來說，旁路（bypass）電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象，把前級攜帶的高頻雜波濾除，而去耦（decoupling）電容也稱退耦電容，是把輸出信號的干擾作為濾除對象從電路來說，總是存在驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大，驅動電路要把電容充電、放電，才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候，電流比較大，這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流，由

25、于電路中的電感，電阻（特別是芯片管腳上的電感，會產生反彈），這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲，會影響前級的正常工作。這就是耦合。去藕電容就是起到一個電池的作用，滿足驅動電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。旁路電容實際也是去藕合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據諧振頻率一般是0.1u，0.01u等，而去耦合電容一般比較大，是10u或者更大，依據電路中分布參數，以及驅動電流的變化大小來確定。 去耦和旁路都可以看作濾波。去耦電容相當于電池，避免由于電流的突變而使電壓下降，相當于濾紋波。具體容值可以根據電流的大小、

26、期望的紋波大小、作用時間的大小來計算。去耦電容一般都很大，對更高頻率的噪聲，基本無效。旁路電容就是針對高頻來的，也就是利用了電容的頻率阻抗特性。電容一般都可以看成一個RLC串聯模型。在某個頻率，會發生諧振，此時電容的阻抗就等于其ESR。如果看電容的頻率阻抗曲線圖，就會發現一般都是一個V形的曲線。具體曲線與電容的介質有關，所以選擇旁路電容還要考慮電容的介質，一個比較保險的方法就是多并幾個電容。去耦電容在集成電路電源和地之間的有兩個作用：一方面是本集成電路的蓄能電容，另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。數字電路中典型的去耦電容值是0.1F。這個電容的分布電感的典型值是5H。0.1F的去耦電容有5H的分

27、布電感，它的并行共振頻率大約在7MHz左右，也就是說，對于10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果，對40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。1F、10F的電容，并行共振頻率在20MHz以上，去除高頻噪聲的效果要好一些。每10片左右集成電路要加一片充放電電容，或1個蓄能電容，可選10F左右。最好不用電解電容，電解電容是兩層薄膜卷起來的，這種卷起來的結構在高頻時表現為電感。要使用鉭電容或聚碳酸酯電容。去耦電容的選用并不嚴格，可按C=1/F，即10MHz取0.1F，100MHz取0.01F。2007-12-11 19:37濾波電容用在電源整流電路中，用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。 去耦電容用在放大電

28、路中不需要交流的地方，用來消除自激，使放大器穩定工作。 旁路電容用在有電阻連接時，接在電阻兩端使交流信號順利通過。1. 關于去耦電容蓄能作用的理解1）去耦電容主要是去除高頻如RF信號的干擾，干擾的進入方式是通過電磁輻射。      而實際上，芯片附近的電容還有蓄能的作用，這是第二位的。你可以把總電源看作密云水庫，我們大樓內的家家戶戶都需要供水，這時候，水不是直接來自于水庫，那樣距離太遠了，等水過來，我們已經渴的不行了。實際水是來自于大樓頂上的水塔,水塔其實是一個buffer的作用。如果微觀來看，高頻器件在工作的時候，其電流是不連續的，而且頻率很

29、高，而器件VCC到總電源有一段距離，即便距離不長，在頻率很高的情況下，阻抗Zi*wL+R，線路的電感影響也會非常大，會導致器件在需要電流的時候，不能被及時供給。而去耦電容可以彌補此不足。這也是為什么很多電路板在高頻器件VCC管腳處放置小電容的原因之一（在 VCC引腳上通常并聯一個去耦電容，這樣交流分量就從這個電容接地）。2）有源器件在開關時產生的高頻開關噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關噪聲在板上的傳播和將噪聲引導到地。2. 旁路電容和去耦電容的區別      去耦：去除在器件切換時從高頻器

30、件進入到配電網絡中的RF能量。去耦電容還可以為器件供局部化的DC電壓源，它在減少跨板浪涌電流方面特別有用。 旁路：從元件或電纜中轉移出不想要的共模RF能量。這主要是通過產生AC旁路消除無意的能量進入敏感的部分，另外還可以提供基帶濾波功能（帶寬受限）。 我們經常可以看到，在電源和地之間連接著去耦電容，它有三個方面的作用：一是作為本集成電路的蓄能電容；二是濾除該器件產生的高頻噪聲，切斷其通過供電回路進行傳播的通路；三是防止電源攜帶的噪聲對電路構成干擾。       在電子電路中，去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用，電容所處的位置不同，稱呼就不一

31、樣了。對于同一個電路來說，旁路（bypass）電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象，把前級攜帶的高頻雜波濾除，而去耦（decoupling）電容也稱退耦電容，是把輸出信號的干擾作為濾除對象。3在一個大的電容上還并聯一個小電容的原因大電容由于容量大，所以體積一般也比較大，且通常使用多層卷繞的方式制作，這就導致了大電容 的分布電感比較大（也叫等效串聯電感，英文簡稱ESL）。大家知道，電感對高頻信號的阻抗是很大的，所以，大電容的高頻性能不好。而一些小容量電容則剛剛 相反，由于容量小，因此體積可以做得很小（縮短了引線，就減小了ESL，因為一段導線也可以看成是一個電感的），而且常使用平板電容的結構，

32、這樣小容量電 容就有很小ESL這樣它就具有了很好的高頻性能，但由于容量小的緣故，對低頻信號的阻抗大。所以，如果我們為了讓低頻、高頻信號都可以很好的通過，就采用一個大電容再并上一個小電容的方式。常使用的小電容為 0.1uF的瓷片電容，當頻率更高時，還可并聯更小的電容，例如幾pF，幾百pF的。而在數字電路中，一般要給每個芯片的電源引腳上并聯一個0.1uF的 電容到地（這個電容叫做退耦電容，當然也可以理解為電源濾波電容,越靠近芯片越好），因為在這些地方的信號主要是高頻信號，使用較小的電容濾波就可以了。旁路電容和去耦電容的區別2008-09-03 17:46旁路電容和去耦電容的區別 

33、0;     去耦：去除在器件切換時從高頻器件進入到配電網絡中的RF能量。去耦電容還可以為器件供局部化的DC電壓源，它在減少跨板浪涌電流方面特別有用。旁路：從元件或電纜中轉移出不想要的共模RF能量。這主要是通過產生AC旁路消除無意的能量進入敏感的部分，另外還可以提供基帶濾波功能（帶寬受限）。我們經常可以看到，在電源和地之間連接著去耦電容，它有三個方面的作用：一是作為本集成電路的蓄能電容；二是濾除該器件產生的高頻噪聲，切斷其通過供電回路進行傳播的通路；三是防止電源攜帶的噪聲對電路構成干擾。在電子電路中，去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用，電容所處的位置

34、不同，稱呼就不一樣了。對于同一個電路來說，旁路（bypass）電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象，把前級攜帶的高頻雜波濾除，而去耦（decoupling）電容也稱退耦電容，是把輸出信號的干擾作為濾除對象。在直流電源回路中，負載的變化會引起電源噪聲。例如在數字電路中，當電路從一個狀態轉換為另一種狀態時，就會在電源線上產生一個很大的尖峰電流，形成瞬變的噪聲電壓。配置去耦電容可以抑制因負載變化而產生的噪聲，是印制電路板的可靠性設計的一種常規做法，配置原則如下：電源輸入端跨接一個10100uF的電解電容器，如果印制電路板的位置允許，采用100uF以上的電解電容器的抗干擾效果會更好。為每個集成電路

35、芯片配置一個0.01uF的陶瓷電容器。如遇到印制電路板空間小而裝不下時，可每410個芯片配置一個110uF鉭電解電容器，這種器件的高頻阻抗特別小，在500kHz20MHz范圍內阻抗小于1，而且漏電流很小（0.5uA以下）。對于噪聲能力弱、關斷時電流變化大的器件和ROM、RAM等存儲型器件，應在芯片的電源線（Vcc）和地線（GND）間直接接入去耦電容。去耦電容的引線不能過長，特別是高頻旁路電容不能帶引線。說到電容，各種各樣的叫法就會讓人頭暈目眩，旁路電容，去耦電容，濾波電容等等，其實無論如何稱呼，它的原理都是一樣的，即利用對交流信號呈現低阻抗的特性，這一點可以通過電容的等效阻抗公式看出來：Xca

36、p=1/2fC，工作頻率越高，電容值越大則電容的阻抗越小.。在電路中，如果電容起的主要作用是給交流信號提供低阻抗的通路，就稱為旁路電容；如果主要是為了增加電源和地的交流耦合，減少交流信號對電源的影響，就可以稱為去耦電容；如果用于濾波電路中，那么又可以稱為濾波電容；除此以外，對于直流電壓，電容器還可作為電路儲能，利用沖放電起到電池的作用。而實際情況中，往往電容的作用是多方面的，我們大可不必花太多的心思考慮如何定義。本文里，我們統一把這些應用于高速PCB設計中的電容都稱為旁路電容.=        一般濾波是用兩個電容并聯，一個

37、大，一個小如0.1UF 100PF 并聯這樣大的可以濾除低頻，而且還可以蓄容，是電壓紋波降低而小的電容濾除高頻。起旁路作用因為電容的特性是通高頻，阻低頻這樣組合比較好一般在高頻地方，都接一個小電容，起旁路作用=電容的本質是通交流，隔直流，理論上說電源濾波用電容越大越好。但由于引線和PCB布線原因，實際上電容是電感和電容的并聯電路，（還有電容本身的電阻，有時也不可忽略）這就引入了諧振頻率的概念：=1/(LC)1/2在諧振頻率以下電容呈容性，諧振頻率以上電容呈感性。因而一般大電容濾低頻波，小電容濾高頻波。這也能解釋為什么同樣容值的STM封裝的電容濾波頻率比DIP封裝更高。至于到底用多大的電容，這是

38、一個參考              電容諧振頻率電容值        DIP (MHz)       STM (MHz)1.0F                 2.5 

39、                     50.1F                  8           

40、0;          160.01F               25                      501000pF  &#

41、160;           80                     160100 pF               250  

42、60;                 50010 pF                 800               &#

43、160; 1.6(GHz)不過僅僅是參考而已，用老工程師的話說主要靠經驗。更可靠的做法是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。=旁路電容OEX4wM6z/M( o2c旁路電容的主要功能是產生一個交流分路，從而消去進入易感區的那些不需要的能量。旁路電容一般作為高頻旁路器件來減小對電源模塊的瞬態電流需求。通常鋁電解電容和鉭電容比較適合作旁路電容，其電容值取決于PCB板上的瞬態電流需求，一般在10至470µF范圍內。若PCB板上有許多集成電路、高速開關電路和具有長引線的電源，則應選擇大容量的電容。"J&v9KLtP9wP&l去耦

44、電容 8C&h_K9d#Y6?有源器件在開關時產生的高頻開關噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關噪聲在板上的傳播和將噪聲引導到地。實際上，旁路電容和去耦電容都應該盡可能放在靠近電源輸入處以幫助濾除高頻噪聲。去耦電容的取值大約是旁路電容的1/100 到1/1000。為了得到更好的EMC特性，去耦電容還應盡可能地靠近每個集成塊（IC），因為布線阻抗將減小去耦電容的效力。陶瓷電容常被用來去耦，其值決定于最快信號的上升時間和下降時間。例如，對一個 33MHz的時鐘信號，可使用4.7nF到100nF的電容；對一個100MHz時鐘信號，可使用10

45、nF的電容。選擇去耦電容時，除了考慮電容值外，ESR值也會影響去耦能力。為了去耦，應該選擇ESR值低于1歐姆的電容。 jW5F n8s$P兩者的區別：X XK Gn$ FafbY從電路來說，總是存在驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大，驅動電路要把電容充電、放電，才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候，電流比較大，這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流，由于電路中的電感，電阻（特別是芯片管腳上的電感，會產生反彈），這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲，會影響前級的正常工作。這就是耦合。qIS:V GT2n 去藕電容就是起到一個電池的作用，滿足驅動電路電流的變化，避免相互間的耦合

46、干擾。RIe4D$F;I1 w)a 旁路電容實際也是去藕合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據諧振頻率一般是0.1u，0.01u等，而去耦合電容一般比較大，是10u或者更大，依據電路中分布參數，以及驅動電流的變化大小來確定。Z#*OYN旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。這應該是他們的本質區別電子元器件系列知識-電容篇參數 1.  標稱電容量（CR）。電容器產品標出的電容量值。云母和陶瓷介質電容器的電容量較低（大約在5000pF以下）；紙、塑

47、料和一些陶瓷介質形式的電容器居中（大約在0.005uF1.0uF）；通常電解電容器的容量較大。這是一個粗略的分類法。 2. 類別溫度范圍。電容器設計所確定的能連續工作的環境溫度范圍。該范圍取決于它相應類別的溫度極限值，如上限類別溫度、下限類別溫度、額定溫度（可以連續施加額定電壓的最高環境溫度）等。 3. 額定電壓（UR）。在下限類別溫度和額定溫度之間的任一溫度下，可以連續施加在電容器上的最大直流電壓或最大交流電壓的有效值或脈沖電壓的峰值。電容器應用在高電壓場和時，必須注意電暈的影響。電暈是由于在介質/電極層之間存在空隙而產生的，它除了可以產生損壞設備的寄生信號外，還會導致電

48、容器介質擊穿。在交流或脈動條件下，電暈特別容易發生。對于所有的電容器，在使用中應保證直流電壓與交流峰值電壓之和不得超過電容器的額定電壓。 4. 損耗角正切（tg）。在規定頻率的正弦電壓下，電容器的損耗功率除以電容器的無功功率為損耗角正切。在實際應用中，電容器并不是一個純電容，其內部還有等效電阻，它的簡化等效電路如附圖所示。對于電子設備來說，要求RS愈小愈好，也就是說要求損耗功率小，其與電容的功率的夾角要小。 這個關系為：tg=RS/XC=2*3.14*f*C* RS 。因此，在應用當中應注意選擇這個參數，避免自身發熱過大而影響壽命。 5. 電容器的溫度特性。通常是以20基準

49、溫度的電容量與有關溫度的電容量的百分比表示。 6. 使用壽命。電容器的使用壽命隨溫度的增加而減小。主要原因是溫度加速化學反應而使介質隨時間退化。 7. 絕緣電阻。由于溫升引起電子活動增加，因此溫度升高將使絕緣電阻降低。電容的分類 電容器包括固定電容器和可變電容器兩大類。其中固定電容器又可根據其介質材料分為云母電容器、陶瓷電容器、紙/塑料薄膜電容器、電解電容器和玻璃釉電容器等；可變電容器也可以是玻璃、空氣或陶瓷介質結構。以下附表列出了常見電容器的字母符號。附表字母電容器介質材料字母電容器介質材料A鉭電解L聚脂等極性有機薄膜B聚笨乙烯等非極性有機薄膜N鈮電解C高頻陶瓷O玻璃膜D

50、鋁電解Q漆膜E其他材料電解T低頻陶瓷G合金電解V云母紙H紙膜復合Y云母I玻璃釉Z紙J金屬化紙   電容的耐壓和絕緣電阻 電容長期可靠地工作，它能承受的最大直流電壓，就是電容的耐壓，也叫做電容的直流工作電壓。如果在交流電路中，要注意所加的交流電壓最大值不能超過電容的直流工作電壓值。 表1是常用固定電容直流工作電壓系列。有*的數值，只限電解電容用。  常用固定電容的直流電壓系列 1.6      4       6.3   10   

51、60; 16       25      32*    40    50       63100   125*   160   250   300*    400   450*   500   630   1000 由于電容兩極之間的介質不是絕對的絕

52、緣體，它的電阻不是無限大，而是一個有限的數值，一般在1000兆歐以上。電容兩極之間的電阻叫做絕緣電阻，或者叫做漏電電阻。漏電電阻越小，漏電越嚴重。電容漏電會引起能量損耗，這種損耗不僅影響電容的壽命，而且會影響電路的工作。因此，漏電電阻越大越好。 電容的種類區分 電容的種類也很多，為了區別開來，也常用幾個拉丁字母來表示電容的類別，如圖1所示。第一個字母C表示電容，第二個字母表示介質材料，第三個字母以后表示形狀、結構等。上圖是小型紙介電容，下圖是立式矩開密封紙介電容。表1列出電容的類別和符號。表2是常用電容的幾項特性。表1 電容的類別和符號   使用指針式萬用表判定電容的極性.

53、 不知道極性的電解電容可用萬用表的電阻擋測量其極性。    我們知道只有電解電容的正極接電源正（電阻擋時的黑表筆），負端接電源負（電阻擋時的紅表筆）時，電解電容的漏電流才小（漏電阻大）。反之，則電解電容的漏電流增加（漏電阻減小）。 測量時，先假定某極為“+”極，讓其與萬用表的黑表筆相接，另一電極與萬用表的紅表筆相接，記下表針停止的刻度（表針靠左阻值大），然后將電容器放電（既兩根引線碰一下），兩只表筆對調，重新進行測量。兩次測量中，表針最后停留的位置靠左（阻值大）的那次，黑表筆接的就是電解電容的正極。 測量時最好選用R*100或R*1K擋。 鋁電解電容器的套管顏色與其特性 鋁

54、電解電容器的鋁殼外面有一個塑料套管。塑料套管的顏色有多種，例如淺藍色的、橙色的、黃色的等。生產廠家之所以把鋁電解電容器的套管制成五顏六色，其目的并非僅僅為了美觀，而是具有特定的意義，在選用和更換鋁電解電容器時應重視這一特點。現給出常見鋁電解電容器的套管顏色與含義如下表所示， 附表：鋁電解電容器的套管顏色與其代表的特性 鋁電解電容器使用須知1、直流電解電容器只能使用在直流電路上，其極性必須標明在適當的位置或在導針/端子旁邊。2、在電路回路中如不清楚或不明確線路的極性時，則建議使用無極性電解容器。3、電解電容器的工作環境溫度不能超過規定的使用溫度范圍。4、電解電容器應儲存于低溫及干燥場所，如儲存期

55、較長，則使用前應用額定電壓對其重新老練。5、通過電解電容器的紋波電流不應超過其充許范圍，如超過了規定值，需選用耐大紋波電流的電解電容器。6、使用時，電解電容器的工作電壓不應超過其額定電壓。7、電烙鐵等高溫發熱裝置應與電解電容器塑料外殼保持適當的距離，以防止過熱造成塑料套管破裂。8、在焊接電解電容器時，其焊接時間和焊接溫度不應超過10秒鐘及260攝氏度。9、對導針、端子，如施加超過規定的力，將會破壞電解電容器的內部結構。淺談電源濾波用電解電容電容器(capacitor)在音響組件中被廣泛運用，濾波、反交連、高頻補償、直流回授隨處可見。但若依功能及制造材料、制造方法細分，那可不是一朝一夕能說得明白

56、。所以縮小范圍，本文只談電解電容，而且只談電源平滑濾波用的鋁質電解電容。    每臺音響機器都要吃電源除了被動式前級，既然需要供電，那就少不了濾波這個動作。不要和我爭，采用電池供電當然無必要電源平滑濾波。但電池充電電路也有整流及濾波，故濾波電容器還是會存在。    我們現在習用的濾波電容，正式的名稱應是：鋁箔乾式電解電容器。就我的觀察，除加拿大Sonic Frontiers真空管前級，曾在高壓穩壓線路中選用PP塑料電容做濾波外，其它機種一概都是采用鋁箔乾式電解電容；    面對電源穩壓線路中擔任電源平滑濾波的電容器，你首先想到的會是什

57、麼？容量？耐壓？電容器的封裝外皮上一定有容量標示，那是指靜電容量；也一定有耐壓標示，那是指工作電壓或額定電壓。   工作電壓(working voltage)簡稱WV，為絕對安全值；若是surge voltage(簡稱SV或Vs)，就是涌浪電壓或崩潰電壓;，超過這個電壓值就保證此電容會被浪淹死小心電容會爆！根據國際IEC 384-4規定，低於315V時，Vs=1.15×Vr，高於315V時，Vs=1.1×Vr。Vs是涌浪電壓，Vr是額定電壓(rated voltage)。    電容器的電荷能量是以QCV來表示，Q是庫倫，C是靜電容量

58、，V是電壓；故當電壓值不變時，加大靜電容量就能增高電荷能量。請注意，電容器的容量單位應是F(farad)，可是因計量太高造成數值偏低，故多改用F，1F=一百萬F。國外也有用mF表示F，其實mF不十分貼切，但機械式打字機上沒有鍵，故用m代表micro。    有了靜電容量及工作耐壓兩個參數，若你正在選購電容，接下來你會考慮什麼？直覺上是價錢。嗯，這個參數很重要，而且數值愈低愈佳。也有人先想到品牌，并堅持日本貨打死不用還存著八年抗戰情結？美國貨也僅能排第二，瑞典或德國制造的才能排第一。嗯，這個參數也很重要。但既然談到品牌，那就不能忽略系列型號；因為一個制造廠會生產許多不同系列的

59、產品，系列不同，品質及價格就會不同。OK，我們先整理一下，有關電源平滑濾波電容器的參數已知有：靜電容量、額定工作電壓、涌浪崩潰電壓、價格、品牌、型號系列。    不應該只有小貓兩三只，外型尺寸也應該很重要，因為與它相關的有重量及接腳型態，snap-in是插焊PC板式，screw是鎖螺絲式。至於重量，同容量同耐壓，但品牌不同的兩個電容做比較，重量一定不同；而外型尺寸更與機箱規劃有關。有些電容不是全圓型，有點像是多角型，Philips、BHC都有這種看起來似乎很高級的系列。現在我們再整理一下，加上重量、外型尺寸、接腳型態已有九個參數。    外皮顏色？這是誰

60、提出來的？很妙。因白色、黑色、藍色塑膠封裝都有廠商在用，它有時也具有某些意義，例如日規黑底金字常代表高級for audio音響級電容。僅憑外觀還能想到哪些？制造日期，9627就是1996年第27周出廠；近年來日制電容似乎逐漸有意省略制造日期的標示。但外皮顏色及文字印刷不直接與品質有關，故僅加上制造日期參數。還有，別忘了適用工作溫度，因為 105度C比85度C更適用於真空管機。若機器要擺在南極，最好選耐負55度C的品種。    容量誤差也別遺漏，當采多顆并聯，為求得單只特性均勻，誤差當然是愈低愈佳。現在再加上工作溫度及容量誤差，咱們手上已有12個參數，對電容器應有三成以上了解

61、。    請別會錯意，電容的工作溫度不是指環境或表面溫度不管幾度，封裝塑膠外皮都是一樣，它是指鋁箔工作溫度，所以裝管機選用85度C品種也絕對OK，只要將電容器遠離管仔就一定安全。    可是真正有關電容器品質的幾個重要參數，卻都只存在原廠規格書中，完全不會顯露在成品封裝外皮上，而這些重要參數才是本文談論的重點。 散逸因數損失角：    散逸因數dissipation factor(DF)存在於所有電容器中，有時DF值會以損失角tan表示。想想，損失角，既有損失，當然愈低愈好。塑料電容的損失角很低，但鋁電解電容就相當高。DF值是高還是低

62、，就同一品牌、同一系列的電容器來說，與溫度、容量、電壓、頻率都有關系；當容量相同時，耐壓愈高的DF值就愈低。舉實例做說明，同廠牌同系列的10000F電容，耐壓80V的DF值一定比耐壓63V的低。所本刊選用濾波電容常會找較高耐壓者，不是沒有道理。此外溫度愈高DF值愈高，頻率愈高DF值也會愈高。    但許多電容器制造廠，在規格書上常不注明散逸因數DF值，因為數值甚高很難看。以瑞典RIFA為例，其藍色PHE-420系列是MKP塑料電容，它的DF值最低是0.00005/最高是0.0008。但白色頂級PEH169系列鋁質電解電容，就未標示損失角規格。若真注明DF值，可能會是1.0000，小數點是在1的後面。 漏漏電流： 哇！漏電！最好沒有。可是沒辦法，鋁電解電容在工作時一定會產生漏電流。    漏電流(leakage current)當然要