电容,作为一个基础性的电子元器件,芯片哥有理由相信,只要是在电子领域的小伙伴,应该都非常熟悉。
熟悉归熟悉,只是每个人的熟悉方式可能不一样。有些小伙伴之所以熟悉电容,是因为经常能在电路板中看到它;而有些人熟悉电容,是因为已经掌握了电容的电路特性。
在遇到电容的相关电路问题,无论是电子项目的方案开发,还是电路板的功能维修处理,都得心应手。显然,要想达到这样的状态,是不能仅仅停留在电容的表面上。
电路板中的电容
于是,芯片哥就把自己的电路项目方案开发经验,尤其是关于电容方面的经验,一次性整理好,让各位小伙伴有所收益。
在整理归纳的同时,芯片哥发现,电容在电路中的10个作用,经常反复出现。可以说,掌握了这10个电容的作用,基本上后面遇到关于电容的问题,都能较为轻松地应对。
问题是,具体是哪10个呢?
1,起振电容
电容的起振作用,一般出现在晶振的电路中。我们知道,在设计晶振的时序电路,输入端和输出端会连接两个小容值的电容。
![](http://image109.360doc.cn/DownloadImg/2022/12/1610/257600488_2_20221216105529789.jpeg)
晶振电路
在这个电路中,C1和C2电容,除了可以叫做起振电容之外,还可以叫负载电容。这种电路在微处理器中经常看见,可以为微处理器提供工作时序。
假如晶振不起振,也就不能输出时序频率,微处理器也就不能正常工作。这个时候,可能性比较大的原因就是C1和C2电容出问题了。
因为C1和C2电容不仅能影响晶振是否工作,而且还能影响晶振输出时序的精度。
起振电容的容值一般都比较小,只有几十pF。当然,起振电容除了可以在晶振的外面,也可以集中在晶振的里面,如下图所示
![](http://image109.360doc.cn/DownloadImg/2022/12/1610/257600488_3_20221216105529867.jpeg)
晶振电路
晶振本身集成了负载电容,在电路设计的时候,就可以省去外面的起振电容了。
2,ESD电容
不知道小伙伴是否留意,在拿到一个电路板的时候,连接器(接插件)附件都会有很多电容。知道为什么吗?
因为很多外面的电磁干扰,是可以通过连接器的导线传入到线路板里面来,会干扰线路板里面正常工作的电路。比如ESD静电
这个时候,通过电容就可以有效滤除从外面传输进来的ESD静电。可能会有小伙伴问,消除ESD静电,不是用ESD二极管吗?怎么电容还可以去除ESD静电?
![](http://image109.360doc.cn/DownloadImg/2022/12/1610/257600488_4_20221216105529945.jpeg)
接插件附件的电容
是的,ESD二极管当然可以消除ESD静电,只是电容也是可以的。区别在于ESD二极管,它的效果还比电容好很多,消除ESD静电的能力更强一些。
为什么电容可以去除ESD静电呢?因为它是属于高压脉冲,电压虽然很高,
比如±2KV,±4KV等等,但持续出现的时间很短,也就是ESD静电的频率非常高。这个我们在日常生活中就能感觉到,冬天脱衣服的时候,经常瞬间被电击到,其实这个电就是ESD静电。
要知道电容的容抗Xc,它是等于
Xc = 1/(2πfc)
频率值越大,电容的容抗值就越小。电容对于高频率的ESD静电而言,就相当于阻值非常小的导线,直接可以将ESD静电引入到地线GND中去了,这样就有效阻止外面的ESD静电进入到线路板里面的电路了,也就起到ESD静电保护作用了。
3,旁路电容
旁路电容,这个应该是很多小伙伴都非常熟悉的电容作用。在使用一个芯片开发它的具体应用电路的时候,经常会在芯片的电源VCC引脚,加入一个容值为104的电容。
![](http://image109.360doc.cn/DownloadImg/2022/12/1610/257600488_5_2022121610553039.jpeg)
旁路电容
这个电路中的C1电容,就叫做旁路电容。它有什么作用呢?它的主要作用就是稳定芯片的电源VCC引脚电压,因为一旦芯片的电源电压受到外部干扰而不稳定,那整个芯片的功能也就不可能会工作稳定。
4,去耦电容
旁路电容,一般是用在信号的输入端