電容在濾波補償中的應用
電容和電阻是電路中最常用的,實現濾波、LC振蕩、積分、儲能等功能的電路中都需要電容。實際的電容還會顯示電感和電阻分量,市場有無阻電感和電容實際上就是電阻分量較少。電感分量的存在,使得實際電路中電容的成分更加復雜,可以用LC網絡來等效。我現在用電容,更多的是用于濾波上。大致可以分成兩種主要應用:一是干擾的濾波,特別對數字芯片而言;二是有源濾波器。
電容濾掉高頻干擾很容易理解,電容的特性就是隔直通交流。電容隔直信號的頻率可以算出來,比如印制板信號地和外殼地之間常使用穿心電容抑制干擾,一般穿心電容廠商會對應給出個電容的濾波特性讓使用者選用。實際電容的角頻率為時,會發生諧振。這時阻抗最小,濾波效果最好。若超過諧振點,阻抗特性呈現出感性,隨頻率增加而增加,效果會變差。為濾除高頻率干擾,需要盡量提高電容諧振頻率,盡量選擇電感小的產品。
數字芯片濾干擾信號是為了防止引起誤反轉,需要在芯片供電的管腳,在電源與地之間連接上去耦和濾波電容,一般要求是盡量靠近電源,然后直接接地。電容量的大小和外界干擾信號有關,有的數字芯片手冊會重點寫出要求。一般是一個0.1u的電容,有時還需要并上一個10u的電容,也是針對不同頻率信號的濾波吧。
在有源濾波器上,電容不可或缺,開關電容濾波器里電容同樣是不可缺少的。在這里會有一個問題就是電容的容值很難做到高精度,一般也就1%。有時設計正確的實現方案,用在濾波截至頻率有嚴格要求的領域,是不可容忍的。只能采取調試的辦法,選取不同容值的電容來試,確實不太經濟,也給設計實現帶來很大困難。
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