0. 电容

PCB设计之电容篇

电容是导体的一种物理特性。

给导体加电位,导体就带上电荷,如下图 (a) 所示(在两块平行的金属板之间插入绝缘介质,且引出电极就成为了电容器)。但对于相同的电位,导体容纳电荷的数量却因它本身结构的不同而不同。导体能够容纳电荷的能力称为电容。

电阻、电感与容抗-编程之家

通常,某导体容纳的电荷(Q 库伦)与它的电位(V,伏特,相对于大地)成正比,即:

Q=CVC=QVQ=C⋅V⇒C=QV

CC 即该导体的电容量。若给电容器充电,电容器的两端上就会积累电荷。我们回到电流的定义,单位时间内流过导体横截面的电荷量称为电流强度,即 <span class="MathJax" id="MathJax-Element-3-Frame" tabindex="0" data-mathml="I=Qt” role=”presentation”>I=QtI=Qt,因此有:

Q=It=CVV=ItCQ=I⋅t=C⋅V⇒V=I⋅tC

电容量为 C 的电容器在恒定电流强度 I 的作用下,两端电压V随时间 t 线性上升,斜率为

I/CI/C

电容器两端的电压越高则所容纳的电荷就越多,即储能就越大。但电容器两极板间绝缘介质的耐电强度是有限的,若两极板间的电场强度太高,就可能将绝缘介质击穿,从而使电容器短路。因此在应用中要兼顾电容器的耐压。

1. 电阻(R)、电感(L)、容抗(C)三者并联

实现频率过滤及频率分段:

  • 电感= 12πfC12πfC:高频走电感;
  • 容抗 = 2πfL2πfL:低频走电容;
  • 不高不低走电阻;