电容阻抗-频率特性曲线

时间:2023-08-09作者:佚名

一、阻抗-频率曲线图

电容阻抗-频率特性曲线

以上展示的是一个典型电容的阻抗-频率曲线图,这幅图之所以十分重要,主要原因在于它具有极强的直观性。图中横轴表示频率,纵轴表示阻抗,从中我们可以清楚地观察电容在不同频率点上的总阻抗及其谐振和等效串联电阻(ESR)的数值。这些内容在我们选择电容时必须了解的。

二、曲线图来源

那么,为什么电容的曲线图会呈现现在这样的形态呢?这是因为电容并非理想组件,其内部会存在寄生参数,可以用简化的模型来表征。ESR代表等效串联电阻,ESL代表等效串联电感,而C则是理想电容。因此,实际电容的阻抗可以用数学公式来表示。

电容阻抗-频率特性曲线

电容阻抗-频率特性曲线

我们将这个公式绘制成曲线图,从而得到了上述图像

电容阻抗-频率特性曲线

在频率很低时,我们可以看到感抗远小于容抗,并且复阻抗的相位为负值,说明电流超前电压,这是典型的电容充电特性。因此,在低频时,电容主要呈现容性行为。

而在高频时,感抗远大于容抗,复阻抗的相位为正值,说明电压超前电流,这是典型的电感施加电压时的特征。所以,可以说在高频时,电容主要呈现电感特性。

在谐振点,容抗和感抗相互抵消,总阻抗达到最小值,复阻抗相位为0,表现为纯电阻特性。这一点即是电容的自谐振频率。在谐振频率左侧,电容主要呈现容性,而在右侧,则主要呈现感性。

三、滤波电容如何选择

电容最常用于滤波,那么在选择电容时如何看待曲线图呢?实际上,我们要选取阻抗最低的电容

电容阻抗-频率特性曲线

整个阻抗曲线呈现大V型,只有在谐振频率附近的阻抗较低。因此,实际的去耦电容都有一定的工作频率范围,只有在谐振频率附近,电容才能有良好的去耦作用。

有人可能会认为,在频率比谐振频率高一点的情况下,电容变得感性了,从而失去了电容的特性。然而,这是一个错误观念。去耦的目标是选取阻抗较低的电容,阻抗越低,电容上产生的电压波动就越小,也就是噪声越小。

四、MLCC陶瓷电容的阻抗-频率曲线图

现在我们来看一下常规MLCC陶瓷电容的曲线图。可以观察到不同电容值的电容呈现出不同的曲线,容量较大的电容ESR较小,谐振频率较低,主要用于滤除低频噪声。而容量较小的电容,ESR较大,谐振频率较高,主要用于滤除高频噪声。

电容阻抗-频率特性曲线

五、电容滤波如何设计

在实际电路中,我们需要处理的去耦频率范围可能相对较宽,因此单个电容并不足以满足要求。那么该如何解决呢?通常有两种方法:一是使用一个大电容和一个小电容并联,另一种是并联多个相同的电容。那么这两种方法各自达到的效果是怎样的呢?

相关阅读

抛砖引玉,简单说说什么是数字逻辑?后续持续更新

数字电子技术已经广泛地应用在众多的电子系统中,诸如,电子计算机、通信系统、自动控制系统、电子测量技术、影视音响系统等,数字化已成为当今电子技术的发展潮流。数字电路是数...
2023-06-16
抛砖引玉,简单说说什么是数字逻辑?后续持续更新

控制柜控制回路的常见工作原理

图一是常见的控制柜电路图,在这里我们来认识一下电路图的工作原理。 图一首先它的电源电压是220V,在任何一个控制电路中都要了解电源电源。 图一中利用旋转开关作为就地、远控...
2023-03-29
控制柜控制回路的常见工作原理

电工为什么不愿意装漏电保护器?

一、什么是漏电保护? 当电气设备一位绝缘发生故障,电线和地之间、线路和线路之间、工作回路与不能带电的金属壳体形成电流通路,叫做漏电。 为预防漏电对人身体造成伤害的的装...
2023-06-27
电工为什么不愿意装漏电保护器?

随手关灯真的能省电吗?原来这么多年都错了,后悔才知道!

(文:国网河北电力) 综合来说,随手关灯确实省电, 但是 根据电灯类型,以及电灯使用时间的不同来说,“随手关灯”这一习惯也会对用电产生不同的结果。下面就听小编跟各位细...
2023-06-11

电气接地的目的和原理

电气 接地的目的: 1、在电力系统中,运行需要的接地,如中性点接地等,称为工作接地。 2、电气设备的金属外壳,钢筋混凝土杆和金属杆塔等,由于绝缘损坏有可能带电,为了防c...
2023-06-27
电气接地的目的和原理

热销商品

耐磨耐油丁腈耐高温氟胶防水环保级硅胶包覆聚四氟橡胶O型密封圈

本款O型密封圈采用多层复合结构设计,外层为环保级硅胶,具备优异的防水、耐候与生物相容性;中间层采用耐磨耐油的丁腈橡胶(NBR),确保在油污环境中长期稳定运行;内层则选用...
1

led轨道射灯超亮节能商用展厅商场超市背景墙20w30w40w导轨灯

LED轨道射灯是一种高效能的照明设备,广泛应用于商业展厅、商场超市等场所的背景墙照明。其特点包括超亮节能和商用适用性。 20W、30W和40W三种规格的LED轨道射灯,...
17.82

PC电表观察窗透明罩防砸仪表窗电箱仪表透视窗框配电箱塑料电表框

PC电表观察窗透明罩是一种专为配电箱设计的防护组件,采用高强度聚碳酸酯(PC)材料制成,具备优异的抗冲击、防砸和耐候性能。其透明特性确保用户无需开箱即可清晰读取电...
0.25

国标RVV电源连接控制线2 3 4 5多芯0.75 1.5 2.5 4 6平方软电缆线

国标RVV电源连接控制线,型号涵盖2345多芯,线径从0.75mm²至4.6mm²不等,均为优质软电缆线。RVV线缆采用铜芯(或铝合金),聚氯乙烯绝缘,聚氯乙烯护套,具有柔韧性好、耐磨损...
1.48

电刷盖子碳刷盖塑料盖电锤磨光机电锯切割机手电钻角磨机电镐电钻

电刷盖子、碳刷盖、塑料盖、电锤磨光机、电锯切割机、手电钻和角磨机电镐等,是现代家庭和工业环境中不可或缺的工具。这些设备通过电力驱动,能够完成多种作业,如钻孔...
0.25

网站栏目