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为什么在一个大的电容上还并联一个小电容

2016-11-30 11:04:10 | 人围观 | 评论:

    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，没拆过的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
    1.串联公式：C = C1*C2/(C1 + C2) 2.并联公式C = C1+C2+C3
    补充部分：
    串联分压比 V1 = C2/(C1 + C2)*V ........电容越大分得电压越小，交流直流条件下均如此并联分流比 I1 = C1/(C1 + C2)*I ........电容越大通过的电流越大，当然，这是交流条件下
    一个大的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较大（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，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容，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谐振特性。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，小电容滤高频（自谐振频率高），大电容滤低频（自谐振频率低），两者互为补充。

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