硬件知识整理part7--电容的应用

Posted 2020-11-28 liuchengdeboke

  道不行，乘桴浮于海。 --孔子

  上篇已经将电容的基础讲解了一遍。这篇主要讲解电容的应用，这篇博文会比较长，但是干货满满的。所以请大家耐心阅读。

  关于电容，它的应用有很多。本文将介绍电容应用于电源电路，实现旁路、去耦、滤波和储能方面电容的作用，以及电容应用于信号电路，完成耦合、振荡/同步及时间常数的作用详解。[1]

  场景一：电容应用于电源电路中实现滤波，旁路，去耦和储能方面[1]

  1.滤波

  滤波是电容的作用中很重要的一部分，几乎所有的电源电路中都会用到。为什么需要滤波呢？举个例子：我们理想的3.3V的电源如下图所示

 

  但是真实的电源并非如此。真实的电源如下图所示。

 

  这是由于在3.3v的DC上叠加了各种高频率的噪声，这些噪声是由于电源转换器，或者受到外界高频的噪音干扰而产生的。[2]

  所以电源电路中就必须用到电容了。利用电容充放电的原理，通俗的讲，外部高压高于电容极板两端电压时对极板充电，低于电容极板两端电压时对极板放电，在充/放电之间，就把电压中的“波”（高频）起伏削弱了，从而起平抑电压的作用，电压就变的平稳了。效果图如下图所示。

  

 

  但是正如上讲所说，电容分为极性电容和非极性电容。所以这些电容过滤的频率也不相同。

  根据我的积累，独石电容、纸介电容、电解电容（包括钽电容）、低频瓷介（也称为铁电电容）、涤纶电容（一般是容量较大，体积较小），因介质损耗大，不适用于高、中频电路，可用于低频、电源滤波等电路中；云母电容、聚苯乙烯电容、高频瓷介、空气介质电容等（一般是容量较小，相对体积较大），介质损耗小，适合在高频、中频电路中使用。[3]