集成电路中电容的重要性

       集成电路电容是用于存储电能的一种元件,基本原理是充电放电,通交流隔直流。即在直流系统中,电容起到“断路”作用,直流信号无法通过电容,在交流系统中,电容起到“短路”作用,即交流信号可以通过电容,所以在交直流信号混合的电路中,电容可以将交直流“区分”开来。

交直流信号通过电容,请看下图

集成电路中电容的重要性_第1张图片

 上图中幅值都为10V的交流信号和直流信号叠加,经过一个电容,在经过一个电阻。以上电路的波形如下图所示:

集成电路中电容的重要性_第2张图片

 信号经过电容后

上图中,幅值为10V的直流信号和交流信号(频率为1Hz)叠加,通过红色波形可以看出,叠加后的波形,幅值被抬高了10V,即交直流混合叠加了。叠加后的信号通过了1uF的电容后,波形变为蓝色。通过蓝色波形可以看出,直流型号已经没有了,只剩下交流信号。所以电容起到了去直流信号和作用。

原理:

隔直流作用原理

在直流系统中,上电瞬间电容充电,在电路中形成充电电流。充电结束后,电容两端的电压不再发生变化,所以不再有充电电流,即将直流隔断。

通交流作用原理

在交流系统中,由于电容两端的电压大小和方向不断发生变化(变化时间和频率相关)。所以电容一直存在充电和放电的过程,导致充电/放电一直存在,所以交流能够通过电容。

根据这一原理,用途可以包括:

1.在变压器变压后并联大电容,起到平滑输出的滤波作用;
2.在集成电路的供电处并联小电容也一样滤波(滤除高频杂波,一般叫去耦电容);
3.用在信号输入(输出)部分串联,作为隔离电容(隔离直流的信号,输入(输出)交流信号);
4.用在微分或积分电路中,积累电荷后升压,作为微分或积分电容;
5.用在电感--电容(LC)或者电阻--电容(RC)电路中,反复充放电,作为震荡电容;

本文部分内容来源于电容:隔直流通交流的原理 (360doc.com)

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