广告

您的位置 首页 被动

旁路电容的效果与使用原理

本站为您提供的旁路电容的作用与应用原理,首先让我们来考虑一下纹波电压造成的影响。基础电子理论告诉我们电压是势能的差别所引起的,而电流在这种势能的差别中流过;我们知道电压越高,电流越大;我们还知道电压的方向决定了电流的方向。

旁路电容(bypass电容):用于导通或许吸收某元件或许一组元件中沟通成分的一种电容。一般交直流中的沟通部分被去除,而答应直流部分经过加有旁路电容的元件。

实际上,大多数比方微控制器(单片机)等的数字电路都是直流电路。这种电路里边的电压水平的改动会形成许多问题。假如电压改动太多,电路或许就会不正常地作业。对大多数状况来讲,纹波电压被以为是沟通成分,旁路电容的意图便是要按捺这种沟通成分,按捺这种电压噪声。旁路电容的别的一种说法便是滤波电容。

旁路电容的效果与运用原理

在左面的电路图里边,你可以清楚地看到当运用了滤波电容今后电压噪声的改动状况。留意到两种电压的动摇起伏的不同很小(在5到10毫伏)。这个图里边的电压是4.95~5.05V小幅电压。随机的电子噪声形成电压动摇,正如图表里边显现那样,这种动摇的部分一般被称为“噪声”或许“纹波”。蓝线代表的是没有运用的滤波电容的电压改动,粉红色线是运用了滤波电容了的。纹波电压在几乎一切的直流电路里边都是存在的。在粉红色曲线里边,即便运用了滤波电容今后电压改动起伏变小了,但是“改动”仍是存在的,电压仍是有纹波噪声。旁路电容的重要功用便是要减小电路里边的纹波的幅值。太大的纹波是极端有害的,使得电路不正常作业。纹波一般又是随机的,当然有时分电路里边其他元器件也会宣布噪声。比方继电器和电机常常就可以使电压发作忽然的动摇,几乎就像打破了池塘里边安静的水面相同。其它元器件运用的电流越大,这种纹波噪声的效应也就越显着。

一个常见的问题便是这种小幅的纹波真的就那么值得留意么?是啊,电压水平不是满足准确了吗?答案取决于你规划的电路类型。假如你的电路仅仅用来将电机连上一个电池,或着点亮一个LED,那么电路里头的纹波恐怕对你来说并不要紧。但是,假如你在运用数字逻辑门电路,状况恐怕就不是那么简略了,纹波必定可以给你的电路带来费事。

首要让咱们来考虑一下纹波电压形成的影响。根底电子理论告知咱们电压是势能的不同所引起的,而电流在这种势能的不同中流过;咱们知道电压越高,电流越大;咱们还知道电压的方向决议了电流的方向。

看看右边的纹波电压图和纹波电流图的扩大图。上面部分是两个纹波电压改动状况,和前一副图类似,蓝色的线代表没有运用旁路电容,另一个是运用了旁路电容了的。 沿着该图下面的横轴看,在点2处电压开端上升,而看看下面的纹波电流图,点2处的电流在一个方向有相对较高的幅值,比照一下,点5处电压和电流的方向是相反的。

旁路电容的效果与运用原理

留意这种有没有旁路电容(bypass电容)时的不同。经过按捺纹波电压,旁路电容一同也按捺了纹波电流。我想说纹波电压图和纹波电流图很明晰地表达了沟通成分的发生,也可以看到电压是怎么改动的,以及纹波电流是怎么改动方向的。即便这是一个DC电路,纹波也引起了沟通成分。旁路电容可以减小AC组分。

纹波电流就像电路中的涡流或许回流,跟着电压和电流在电路里头的传达,电压差异和电流差异足以作业。比方,咱们假定一个与门,其半导体门输入端保持安稳输入而使得输出保持在安稳状况,门电路里在电流沿着一个方向流经一个PN结的时分作业,假如电流中止了活动,晶体管也就封闭或许截止;假如纹波着相反的过错方向活动,门也就经常封闭,你得到的输出也会跟着改动。由于一个门或许与其他许多门连在一的效应会形成严峻的过错。

总归,旁路电容是用于在DC电路里头按捺AC成分的电容。经过运用旁路电容,你的DC电路将不会对纹波电压和纹波电流那么伤风。

高频旁路电容器效果及作业原理

在电子仪器中,从某一设备输出的交变电流常常有高频成分与低频成分(比方音频的高音信号与低声信号)。这时,高频旁路电容器就能起到滤过高频(让高频经过高频旁路电容器地点支路)保存低频(低频输出)的效果了。起这种效果的电容器,就叫高频旁路电容器。

高频旁路电容器的效果是滤掉高频电流,也便是让高频电流简略经过!假如电容很大,不光由于容量大的电容由于有散布电感,阻止高频电流经过,还会滤掉低频电流,所以高频电容器一般都较小,对低频而言,高频电容器的容抗很大。

咱们知道电容的阻抗Xc=1/(2π*f*C) 其间,C为电容,f为电流的频率明显关于高频电流来说,当然电容C越小,阻抗越小

旁路电容的效果与运用原理

高频旁路电容器的作业原理

了解电感或电容首要需求看它的计算公式中的单位,是欧姆。也便是说关于它们所能起效果的电路而言,其效果可以当作电阻。如图,曾经级输出输出各种电成分(包括低频与高频)为开端,今后级输入为完毕(仅含低频)。咱们知道,电容的容抗与频率有关,频率越高,容抗越低,相当于小电阻。所以关于高频电流而言,图中的电容器的容抗非常小,也便是相当于一条电阻非常小的支路,所以高频电流就在此处被短路了,而不能抵达后级输入。相反,关于低频电流,图中的电容容抗大,故不会被短路,一同能抵达后级输出。

容抗公式Cx=2πfc。容抗是电容对沟通电的归纳阻力。式中:2π是常数,约等于6.28。f是沟通电的频率,c是电容的容量。从式中可以看出:一个电容对沟通电的阻力和沟通电的频率、电容的容量有关,即沟通电的频率越高、电容的容量越大,对沟通电的阻力越小。反之,对沟通电的阻力越大。

运用旁路电容(bypass电容)留意事项

你在许多期刊杂志和书本里头所看到的电路图都省掉了旁路电容。由于他们以为你知道该把它们参加电路里头。而其他时分你或许会看到有一排电容藏在一个电路图的旮旯里头,好像没有什么效果。它们一般便是旁路(或许滤波)电容。你只需随意翻开一个数字电路,都不难找到旁路电容的身影。

最常看到旁路电容(bypass电容)的身影的当地便是直接将电源和地连在一同的旁路电容。正如左面图示的那样。这个简略的运用会答应VCC里头的AC成分直接导通到“地”GND。电容的效果也像蓄流相同,当电压因某种原因下降时 充电电容溢出部分电流来填充VCC里边的坑坑洼洼的当地。电容量的巨细就决议了它能填充多大的坑洼(电压降),电容量越大可以填充抚平的坑洼也越大。一般运用的是 .1uF的电容。你也可以看到 .01uF也是常有的电容值。寻求旁路电容的准确值并没有什么含义。

旁路电容的效果与运用原理

因而,你终究需求多少旁路电容呢?我最笨的做法便是在我每一个电路板上的IC周围都有自己的旁路电容。实际上,我努力地将旁路电容的一头和Vcc或许GND引脚接在一同。这或许有点矫枉过正,但是曩昔的这种做法一向都还感觉不错。因而我也向你引荐此法。事实上,你乃至可以在一切DIP封装周围都运用旁路电容。我以为你只需在每一平方英寸里边都有几个旁路电容,你就可以省心许多了!

别的一个运用旁路电容(bypass电容)的当地便是在电源接头处。每逢你运用一个电源线接上一个板子或许运用长导线的时分,我都主张你增加一个旁路电容。任何长度的导线都可以像一个小的天线相同,它可以从任何电磁场里边捕捉到电子噪声。我一般在这种长线的两头都加上旁路电容。

旁路电容的类型特别重要。主张你运用独石瓷片电容。它们的体积小,廉价并且简略买到。我一般运用

管脚距离为.1英寸或许.2英寸,容量 0.1uF 耐压50V精度为±20%的旁路电容;容量为.01uF的电容也行。我会防止运用大容量的旁路电容,由于他们的块头太大了。电解电容一般不适合作为旁路电容运用,由于他们一般都是大容量,且对高频呼应并不抱负。

纹波的频率可以决议运用什么容量的电容。最精明的方法是,频率越高所需旁路电容容量越小。假如你的电路里头 有个高频元器件,你或许可以考虑并联运用一对电容,一个是大容量一个是小容量。假如你的电路里头纹波非常复杂,你可以多加几个旁路电容,每个电容对应于不同的纹波频率。你也可以加一个ElectrolyTIc capacitor以防低频纹波的幅值太大了。比方,右图中并联运用了三个不同容量的电容,每一个都对一个频率规模的纹波噪声起效果。C4是一个4.7uF电容,可以处理相对低频的电压纹波,C2可以处理中等频率,C3可以处理稍高点的频率,电容的呼应频率由它的内部阻抗和感抗决议的。

旁路电容的效果与运用原理

总结

旁路电容(bypass电容)可以滤除电路里头的电子噪声,它们靠过滤由纹波电压引起的沟通成分 。大多数数字电路都有几个旁路电容。最精明的方法便是在板子上的每一个集成电路周围都运用旁路电容。旁路电容的常用容量数量级便是0.1uF。高频纹波需求更小容量的电容。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/ziliao/beidong/47437.html

广告

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部