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《日科干货》陶瓷电容和电解电容的工作原理

日期: 2019-02-21
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在电路设计过程中,要用电容来进行滤波。有时要用电解电容,有时要陶瓷电容。有时两种均要用到。我想问一下:用电解电容的作用是什么?用普通陶瓷电容的作用是什么?如何计算其容量的大小?对于电解电容的耐压又该如何选择确定? 哪些情况用电解电容,哪些情况下用陶瓷电容,哪些情况下两种均要用? 在老版的模拟电子书上有提到,有个专门的公式去计算电容值的大小,不过有些IC之类的如何匹配电容在它的Datasheet里有规定,希望能帮上你。


  电解电容与陶瓷电容一般用在IC的电源与地之间,起滤波作用,陶瓷电容单独使用去耦作用,它的使用一般在IC中会有说明,其电解值的大小与IC所需电流大小有关,陶瓷取0.01uf。

如果我要用别的电容替代某个电容的时候,是必须容量和耐压值都要满足吗?有的时候,发现很难两全其美。这时候能不能舍弃其中之一呢?

  滤波电容范围太广了,这里简单说说电源旁路(去藕)电容。

  滤波电容的选择要看你是用在局部电源还是全局电源。对局部电源来说就是要起到瞬态供电的作用。为什么要加电容来供电呢?是因为器件对电流的需求随着驱动的需求快速变化(比如DDR controller),而在高频的范围内讨论,电路的分布参数都要进行考虑。由于分布电感的存在,阻碍了电流的剧烈变化,使得在芯片电源脚上电压降低--也就是形成了噪声。而且,现在的反馈式电源都有一个反应时间--也就是要等到电压波动发生了一段时间(通常是ms或者us级)才会做出调整,对于ns级的电流需求变化来说,这种延迟,也形成了实际的噪声。所以,电容的作用就是要提供一个低感抗(阻抗)的路线,满足电流需求的快速变化。

  基于以上的理论,计算电容量就要按照电容能提供电流变化的能量去计算。选择电容的种类,就需要按照它的寄生电感去考虑--也就是寄生电感要小于电源路径的分布电感。


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