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電阻具有分壓作用:電阻還可以用來(lái)實(shí)現電路的分壓功能。當我們需要將一個(gè)較高電壓分成多個(gè)較低電壓時(shí),可以通過(guò)合理選擇電陽(yáng)的阻值和連接方式來(lái)實(shí)現。這在電路設計中非常常見(jiàn),例如在模擬電路中,經(jīng)常需要將供電電壓分成不同的電壓信號。
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在儲能電路中,Q值越大,意味著(zhù)損耗越??;在選頻電路中,Q值越大,意味著(zhù)濾除其他頻帶信號的能力越強,所以Q值越大越好;但在電源或信號線(xiàn)路中,Q值越大,通頻帶內特性曲線(xiàn)越陡峭,越容易引發(fā)振鈴等現象,信號通過(guò)這種回路后容易發(fā)生失真,所以Q值小較好。
1)電阻應用要點(diǎn)
在高速電路設計中,對于電阻的應用,有四個(gè)關(guān)注點(diǎn):
電阻的阻值;
電阻的尺寸;
電阻的額定頻率;
電阻的精度。
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電容等效電路分析
電容是帶有電阻、電感等成分的小電路。給出以下概念:
ESL(等效串聯(lián)電阻):有電容器件的引腳電感和電容器件兩極間等效電感串聯(lián)而成,主要取決于封裝;
ESR(等效串聯(lián)電感):有電容器件的引腳電阻和電容器件兩極間等效電阻構成,主要取決于電容工作溫度、工作頻率以及電容體本身的導線(xiàn)電阻等;
Rleak(并聯(lián)泄露電阻):取決于電容器件本身特有的泄露特性。
注:電容器件的特性同時(shí)取決于電容分量、ESL分量、ESR分量及泄露特性,其等效電路。
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濾波電容阻抗隨頻率變化特性分析
高速電路設計需要考慮高頻和低頻兩種噪聲,針對這兩種噪聲,應選取不同的濾波電容。其中有一個(gè)共識“ 低頻噪聲選用大電容,高頻噪聲選用小電容“。對電容器件而言,由于電容分量的存在,電容器件的阻抗隨著(zhù)頻率的升高而逐漸降低,這是電容器件的本體屬性;ESL分量則使阻抗隨著(zhù)頻率的升高而逐漸增加。在電容分量和ESL 分量的共同作用下,電容器件的整體阻抗表現為,隨著(zhù)頻率的升高,是電容分量起主導作用,使阻抗逐步變小,器件表現為電容的阻抗特性,濾波效果漸強; 當達到某一頻點(diǎn)時(shí)發(fā)生諧振,此時(shí)電容分量和ESL 分量對阻抗的效果正好抵消,在諧振點(diǎn)上,電容器件阻抗小,等于ESR 分量;此后,隨著(zhù)頻率繼續升高, ESL 分量起主導作用,使阻抗逐步增大,器件表現為電感的阻抗特性,濾波效果漸弱。其阻抗-頻率變化曲線(xiàn)
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常用電容及應用
常用的電容有陶瓷電容、鉭電容和鋁電解電容,以及OSCON電容。其中,只有陶瓷電容是非極性電容,其他三種均是極性電容。
陶瓷電容:以陶瓷作為介質(zhì),在陶瓷的兩面噴涂金屬作為極板構成的,其優(yōu)勢是體積小、價(jià)格低、穩定性好,但容量小。
鉅電容使用金屬鉅作為介質(zhì),基千鉭的固態(tài)特質(zhì),具有溫度特性好、ESL 值小、高頻濾波性能好、體積小、節省PCB 面積、容值較大等特點(diǎn)。因此鉅電容一般被應用在需要大容量電容濾波的場(chǎng)合,如為CPU 等高耗能器件濾波。鉅電容的缺點(diǎn)是耐電壓和耐電流的能力較弱。一般要求鉅電容的工作電壓相對額定電壓降額50% 以上。
鋁電解電容使用電解液作為介質(zhì),外殼的鋁制圓筒作為負極,內部插入一塊金屬板作為正極。鋁電容容量大、耐壓高,但溫度穩定性差、精度差、高頻濾波性能差,僅適用于低頻濾波。
OSCON 電容外形酷似鋁電解電容,其優(yōu)點(diǎn)在千, OSCON 電容ESR 較小、溫度穩定性相對鋁電解電容較好、價(jià)格相對鉅電容較低。缺點(diǎn)在于對絕大多數OSCON 電容而言,引腳都是插裝形式,并且體積比較大。
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