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关于电容的滤波作用的理解

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stone0371 发表于 2012-8-14 10:51:51 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
各位:最近看到电容的等效电路,是关于电容的等效电路,考虑了ESL和ESR等参数,

摘录的重点内容如下:

理想电容器的阻抗是随着频率的升高而降低,而实际电容的阻抗在频率较低是,电容器呈现电容特性,及阻抗随着频率的升高而降低;当频率为1/2 ÖLsC)时,会发生串联谐振,在这点电容的阻抗等于等效串联电阻。在谐振点以上,由于等效的串联电感的作用,电容阻抗随着频率的升高而增加,即电容开始呈现电感的阻抗特性。此时电容的阻抗增加,使得对高频噪声的旁路作用减弱,甚至消失。实际上,电容的实际谐振频率为:f0=1/2 paiÖLsC)。

f< f0时,电容呈电容性,此频率为正常工作频率;当f> f0时,电容呈点感性,此时该电容器已失去效用,变得不适用了。

电容的谐振频率由等效串联电感和电容C共同决定,电容值或电感值越大,则谐振频率越低,电容的高频滤波效果越差。尽管从滤除高频噪声的角度出发,不希望电容谐振,但是电容的谐振不是总是有害的。当要滤除的噪声频率确定时,可以通过调整电容的容量,使谐振点刚好落在骚扰频率上。

要衰减的噪声电压覆盖的频率范围比较宽时,并联使用两个、3个甚至是4个不同电容量的电容器,将可以确保在很宽的频率范围内有较低的阻抗。


但是还有一句话不是很理解:

请大家释惑下:如下

EMC设计中使用的电容要求谐振频率尽量高,这样才能在较宽的频率范围(10kHz-1GHz)内起到有效的滤波作用。

我的问题是,谐振频率高,和较宽的频率范围有什么逻辑上的联系,这个地方好像感觉不是很明白,需要各位点拨下,非常感谢。

精彩评论9

walterP 发表于 2012-8-14 12:23:10 | 显示全部楼层
菜鸟一只,在这里说说我的看法,我觉得就是说在电容谐振频率之后,电容呈现感性,阻抗越来越大,起不到滤波的作用。谐振频率越大,谐振频率前呈现低阻抗的频率区域越大,从而滤波带宽越大。
lsp25071050 发表于 2012-8-14 14:51:00 | 显示全部楼层
1nF1nH.jpg 此图是仿真1NF电容1NH寄生电感谐振频率及带宽图
1nF100pH.jpg 此图是仿真1NF电容100PH寄生电感谐振频率及带宽图
从图中可看出,谐振频率高的,其带宽也会宽。
csdgavin 发表于 2012-8-14 17:24:15 | 显示全部楼层
回复 4# lsp25071050


    呵呵,有图有真相。。
csdgavin 发表于 2012-8-14 17:25:27 | 显示全部楼层
问一下lsp25071050。这个是用什么仿的?
lsp25071050 发表于 2012-8-14 17:56:55 | 显示全部楼层
用PSPICE仿的
桃花岛主 发表于 2012-8-14 20:10:27 | 显示全部楼层
回复 3# walterP


    楼主说的不错,因为EMC主要是滤波高频干扰,所以,谐振频点越高,有效的滤波频段越大;

    比如电容的谐振频点10MHz和100MHz,就很容易理解。
bdkonly 发表于 2012-8-29 14:22:12 | 显示全部楼层
“当要滤除的噪声频率确定时,可以通过调整电容的容量,使谐振点刚好落在骚扰频率上。“
这句话有点问题,批量生产时,能一个个的调整电容?就算生产之前算好了电容容量,那电容的容差怎么办?在不同温度/不同电压下的电容容量变化怎么办?这时候的谐振点还落在骚扰频率上?
当然,要用这种方法做几个样品做做实验未尝不可。
chiyu 发表于 2012-9-9 15:23:34 | 显示全部楼层
学习了
hoston 发表于 2014-5-25 20:46:27 | 显示全部楼层

不错,改天试验下这个软件。
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