电容的三大作用

硬件笔记本 · 发表于 2023-6-20 08:30:00

今天这篇文章梳理了电容的三大作用，储能，滤波，耦合。
1.储能电容用来储能是非常常见的，一般用在电源上，如下图所示。

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如果在电源IC的输出电没有增加大电容储能时，当IC需要消耗电流，前级的电源芯片和IC由于距离较远，通常不会很快的响应，因此导致IC的电压会下降，使其无法正常工作。所以在芯片管脚处增加电容储能，用来快速给IC提供能量，可以防止电压跌落。
在实际的应用中，电源IC的输出功率是5V1A，负载正常工作时功率为5V0.5A，但是负载存在瞬时功率最大为5V2A，持续时间ms级别，如果单独使用电源IC给负载提供能量，那么在辅助瞬时电流需要2A的时候，很明显前级的电源无法提供，这个时候我们就会在负载的前级并联多个大电容，使其在高功率时提供后级的负载电流。
2.滤波电容用来滤波是利用电容电压无法突变的特性，而且对于高频信号，电容的阻抗低，可以将信号线上的噪声信号进行旁路，从而达到滤波的作用，原理如下图所示

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当然，电容在滤波的时候，一般会搭配电阻或者电感使用，形成RC或者LC滤波电路，这样的效果会更好。
3.耦合电容的基本特性是隔直通交，将带有直流偏置的交流信号通过耦合电容时，直流偏置因为无法通过电容，导致交流信号的偏置变为0，如下图所示。

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电容用作耦合作用经常用在音频电路中。如下图所示。

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MIC正常工作需要直流电压，电阻15K即是为了保证MIC能正常工作提供电流作用，在MIC上增加耦合电容22uF，就是为了消除MIC输出交流信号中带有的直流信号，这样就能可以使交流信号进入到放大器中充分利用正负电源的特性。如果信号存在直流偏置，那么信号就只剩下一半的动态性能。