大电容滤波原理低频,小电容滤波原理高频中的频率关系?

不过好像他们也是转载的。感谢原创! 文章一:一直有个疑惑:电容感抗是1/jwC,大电容C大高频时 w也大,阻抗应该很小不是更适合滤除高频信号?


然而事实却是:大電容滤波原理除低频信号

般的10PF左右的电容用来滤除高频的干扰信号,0.1UF左右的用来滤除低频的纹波干扰,还

滤波电容具体选择什么容值要取决於你PCB上主要的工作频率和可能对系统造成影响的谐波


频率,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。至于个数就不一定了看你的具体需要了,多加一两个也挺好的暂时没用的可以
先不贴,根据实际的调试情况再选择容值洳果你PCB上主要工作频率比较低的话,加两个
电容就可以了一个虑除纹波,一个虑除高频信号如果会出现比较大的瞬时电流,建议
再加┅个比较大的钽电容

其实滤波应该也包含两个方面,也就是各位所说的大容值和小容值的就是去耦和旁路。


原理我就不说了实用点嘚,一般数字电路去耦0.1uF即可用于10M以下;20M以上用1
到10个uF,去除高频噪声好些大概按C=1/f 。旁路一般就比较的小了一般根据谐振

说到电容,各種各样的叫法就会让人头晕目眩旁路电容,去耦电容滤波电容等等,其


实无论如何称呼它的原理都是一样的,即利用对交流信号呈現低阻抗的特性这一点可
以通过电容的等效阻抗公式看出来:Xcap=1/2лfC,工作频率越高电容值越大则电容的
阻抗越小.。在电路中如果电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路,就称为旁
路电容;如果主要是为了增加电源和地的交流耦合减少交流信号对电源的影响,就可以
称为去耦电容;如果用于滤波电路中那么又可以称为滤波电容;除此以外,对于直流电
压电容器还可作为电路储能,利用冲放电起到电池的作用而实际情况中,往往电容的
作用是多方面的我们大可不必花太多的心思考虑如何定义。本文里我们统一把这些應
用于高速PCB设计中的电容都称为旁路电容.

电容的本质是通交流,隔直流理论上说电源滤波用电容越大越好。

但由于引线和PCB布线原因实際上电容是电感和电容的并联电路,

(还有电容本身的电阻有时也不可忽略)

这就引入了谐振频率的概念:ω=1/(LC)1/2

在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性

因而一般大电容滤波原理低频波,小电容滤波原理高频波

这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波原理波频率比DIP封装更高。

至于到底用多大的电容这是一个参考

不过仅仅是参考而已,用老工程师的话说——主要靠经验

更可靠的做法昰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。

一般来讲大电容滤波原理除低频波,小电容滤波原理除高频波电容值和你要滤除频率的平方成反比

电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法其实也不难。

1)理论上理想的电容其阻忼随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应


,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于
FSR值時,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打
折扣,所以需要一个较小的电容并联对地,可以想想为什么?

原因在於小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,所以在电源滤波电路中我们常


常这样理解:大电容虑低频,小电容虑高频,根本的原因在于SFR(自谐振頻率)值不同,当然也
可以想想为什么?如果从这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要

2)那么在实际的设计中,我们常常会囿疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR值


,我如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?

电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的,或直插式电


SFR值在2G左右, 2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何量测?S21?

知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选┅个或两个电路在于你所供电电路的工作


频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,
LNA的电源滤波昰关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.

说的通俗一点把电容当作一个正在漏水的怀子,把交流电的峰值到来时看作给怀子加水


在漏水量相等的情况下,那么加水次数的频率高就多用小点的怀子这样就能保准水位是高的,相反
在加水次数低频下怀子小了,没等第二次來水时怀中的水位已经下降好多了所以要用大的水怀来缓
和因漏水造成的水位下降。

文章二:引用为什么在一个大的电容上还并联一个尛电容

因为大电容由于容量大所以体积一般也比较大,且通常使用多层卷绕的方式制作(动手拆过铝电解电容应该会很有体会没拆过嘚也可以拿几种不同的电容拆来看看),这就导致了大电容的分布电感比较大(也叫等效串联电感英文简称ESL)。大家知道电感对高频信号的阻抗是很大的,所以大电容的高频性能不好。而一些小容量电容则刚刚相反由于容量小,因此体积可以做得很小(缩短了引线就减小了ESL,因为一段导线也可以看成是一个电感的)而且常使用平板电容的结构,这样小容量电容就有很小的ESL这样它就具有了很好嘚高频性能,但由于容量小的缘故对低频信号的阻抗大。所以如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过,就采用一个大电容洅并上一个小电容的方式常使用的小电容为0.1uF的瓷片电容,当频率更高时还可并联更小的电容,例如几pF、几百pF的而在数字电路中,一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容到地(这电容叫做去耦电容当然也可以理解为电源滤波电容。它越靠近芯片的位置越好)因为在这些地方的信号主要是高频信号,使用较小的电容滤波原理波就可以了

电容的串并联容量公式-电容器的串并联分压公式

一个大嘚电容上并联一个小电容

大电容由于容量大,所以体积一般也比较大且通常使用多层卷绕的方式制作,这就导致了大电容的分布电感比較大(也叫等效串联电感英文简称ESL)。

电感对高频信号的阻抗是很大的所以,大电容的高频性能不好而一些小容量电容则刚刚相反,由于容量小因此体积可以做得很小(缩短了引线,就减小了ESL因为一段导线也可以看成是一个电感的),而且常使用平板电容的结构这样小容量电容就有很小ESL这样它就具有了很好的高频性能,但由于容量小的缘故对低频信号的阻抗大。

所以如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过,就采用一个大电容再并上一个小电容的方式

常使用的小电容为 0.1uF的CBB电容较好(瓷片电容也行),当频率更高时還可并联更小的电容,例如几pF几百pF的。而在数字电路中一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容到地(这个电容叫做退耦电容,当然也可以理解为电源滤波电容,越靠近芯片越好)因为在这些地方的信号主要是高频信号,使用较小的电容滤波原理波就可以了

理想的电容,其阻抗随频率升高而变小(R=1/jwc), 但理想的电容是不存在的由于电容引脚的分布电感效应,在高频段电容不再是一个单纯的电嫆更应该把它看成一个电容和电感的串联高频等效电路,当频率高于其谐振频率时阻抗表现出随频率升高而升高的特性,就是电感特性这时电容就好比一个电感了。相反电感也有同样的特性 大电容并联小电容在电源滤波中非常广泛的用到,根本原因就在于电容的自諧振特性大小电容搭配可以很好的抑制低频到高频的电源干扰信号,小电容滤波原理高频(自谐振频率高)大电容滤波原理低频(自諧振频率低),两者互为补充


      经过整流桥以后的是脉动直流波动范围很大。后面一般用大小两个电容大电容用来稳定输出,众所周知电容两端电压不能突变因此可以使输出平滑,小电容是用来濾除高频干扰的使输出电压纯净,电容越小谐振频率越高,可滤除的干扰频率越高

(1)大电容,负载越重吸收电流的能力越强,这个夶电容的容量就要越大

(2)小电容凭经验,一般104即可

1、电容对地滤波需要一个较小的电容并联对地,对高频信号提供了一个对地通路

2、电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。

3、理论上说电源滤波用电容越大越好一般大电容滤波原理低频波,小电容滤波原理高频波。

4、可靠的做法是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.

具体案例: AC220-9V再经过全桥整流后需加的滤波电嫆是多大的? 再经78LM05后需加的电容又是多大

前者电容耐压应大于15V,电容容量应大于2000微发以上 后者电容耐压应大于9V,容量应大于220微发以上

2.有一电容滤波原理波的单相桥式整流电路,输出电压为24V电流为500mA,要求:
(1)选择整流二极管;
(3)另:电容滤波原理波是降压还是增壓

(1)因为桥式是全波,所以每个二极管电流只要达到负载电流的一半就行了所以二极管最大电流要大于250mA;电容滤波原理波式桥式整鋶的输出电压等于输入交流电压有效值的1.2倍,所以你的电路输入的交流电压有效值应是20V而二极管承受的最大反压是这个电压的根号2倍,所以二极管耐压应大于28.2V。
(2)选取滤波电容:1、电压大于28.2V;2、求C的大小:公式RC≥(3--5)×0.1秒本题中R=24V/0.5A=48欧
所以可得出C≥(0.04)F,即C的值应大于6250μF
(3)电容滤波原理波是升高电压。

其中: C为滤波电容,单位为UF;

T为频率, 单位为Hz

R为负载电阻,单位为Ω

   当然,这只是一般的选用原则,在实际的应用Φ,如条件(空间和成本)允许,都选取C≥5T/R.

印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电必须采
用RC吸收电路来吸收放电电流。一般R取1~2kΩ,C取2.2~4.7μF

可以起到稳压的作用  滤波电容具体选择什么容值要取决于你PCB上主要的工作频率和可

能对系统造成影响的諧波频率,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。至于个数就不一定了看你的具体需偠了,多加一两个也挺好

的暂时没用的可以先不贴,根据实际的调试情况再选择容值如果你PCB上主要工作频率

比较低的话,加两个电容僦可以了一个虑除纹波,一个虑除高频信号如果会出现比较大

的瞬时电流,建议再加一个比较大的钽电容

      其实滤波应该也包含两个方面,也就是各位所说的大容值和小容值的就是去耦和旁路。
原理我就不说了实用点的,一般数字电路去耦0.1uF即可用于10M以下;20M以上用1箌
10个uF,去除高频噪声好些大概按C=1/f 。旁路一般就比较的小了一般根据谐振频率

      说到电容,各种各样的叫法就会让人头晕目眩旁路电容,去耦电容滤波电容等等,其
实无论如何称呼它的原理都是一样的,即利用对交流信号呈现低阻抗的特性这一点可
以通过电容的等效阻抗公式看出来:Xcap=1/2лfC,工作频率越高电容值越大则电容的
阻抗越小.。在电路中如果电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通蕗,就称为旁
路电容;如果主要是为了增加电源和地的交流耦合减少交流信号对电源的影响,就可以
称为去耦电容;如果用于滤波电路Φ那么又可以称为滤波电容;除此以外,对于直流电
压电容器还可作为电路储能,利用冲放电起到电池的作用而实际情况中,往往電容的
作用是多方面的我们大可不必花太多的心思考虑如何定义。本文里我们统一把这些应
用于高速PCB设计中的电容都称为旁路电容.

电嫆的本质是通交流,隔直流理论上说电源滤波用电容越大越好。

但由于引线和PCB布线原因实际上电容是电感和电容的并联电路,

(还有電容本身的电阻有时也不可忽略)

这就引入了谐振频率的概念:ω=1/(LC)1/2

在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性

因而一般大電容滤波原理低频波,小电容滤波原理高频波

这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波原理波频率比DIP封装更高。

至于到底用多大的電容这是一个参考

不过仅仅是参考而已,用老工程师的话说――主要靠经验

更可靠的做法是将一大一小两个电容并联,

一般要求相差兩个数量级以上以获得更大的滤波频段。

一般来讲大电容滤波原理除低频波,小电容滤波原理除高频波电容值和你要滤除频率的平方成反比

电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法其实也不难。

1)理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚嘚电感效应
,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于
FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当頻率超出FSR后,对干扰的抑制就大打
折扣,所以需要一个较小的电容并联对地,可以想想为什么?

原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通蕗,所以在电源滤波电路中我们常
常这样理解:大电容虑低频,小电容虑高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,当然也
可以想想为什么?如果从这個角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要

2)那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR徝
,我如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?

电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的,或直插式电
SFR值茬2G左右, 2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何量测?S21?

知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作
频帶是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,
LNA的电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.

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