电容器共有三大主要作用:
1、储能
避免电源的扰动对负载造成影响;“应急储备”,避免因负载的波动导致电源的波动(远水不解近渴,负载就近“电容储能”,无需“事事请示中央”,请求调拨能源)
2、滤波
何谓滤波?类比生活中的例子:口罩、净水器滤芯、空气净化器的滤芯;所谓滤波即滤除杂波,保留所需的有用信号。
滤波的原理:选择性通过(选择性地使得有用信号(某个频段)通过;滤除无用的噪音与其它无用的频段);电容对电压波动(即交流)敏感(“隔直通交”;噪音、波动均为“交流”,可通过电容)
3、隔直
电容串联于信号线之中(音频电路之音频输入;串行通讯电路之信号输入);利用电容“隔直通交”的原理(仅允许(有用的)交流信号通过;隔离直流信号(使得电路正常工作的偏置电压))
电容器的其他作用:
1、电源电路中的三大应用:
(1) 储能:“黄金地段”,维稳
对能源需求量大:对抗电源输入扰动,抑制负载波动
重大节点:电源输入总路及支路,电源输出总路及支路
(2) 去耦:
大容量电容“不纯粹”,譬如220uF电解电容,输入信号频率较高时,体现为“感性”,尤其是电解电容,高频时的“感性”尤为明显;
大电容并联小容量陶瓷电容,譬如100nF,出现“感性”的频率点相对来说更高,与大电容并联使用,弥补其高频特性的不足。
“去耦”即“去掉耦合在大电容上的‘感性’”
(3) 旁路:靠近芯片电源管脚上的小电容,譬如1nF
两个作用:
满足芯片”瞬态突增“的电流需求
抑制芯片的瞬态电流需求的波动对电源的其它支路造成的不良影响。
以数字(逻辑门电路)为例:开“门”,需要能量,旁路电容就近满足;关“门”,释放能量,旁路电容就近吸收;一言以蔽之,所谓“旁路”电容,闲杂人等一旁走开。
2、数字电路中的上电复位电路:(与电阻串联)
调节电容的充放电时间:延缓电平的变化;提供充足的上电复位时间。
3、负反馈回路之中的相位补偿
4、电容的用途纷繁复杂,少了电容,电路就没了安全感,时刻处在胆战心惊之中。