圖文詳解一個大電容并聯(lián)一個小電容-KIA MOS管

在電子電路中經(jīng)常會碰到這樣一類電路，即在一個大的電容上還并聯(lián)著一個小的電容。電容的這種接法到底起著什么樣的作用？

很多人給出的觀點(diǎn)幾乎都集中在這一點(diǎn)上，那就是：大電容用于濾除低頻，小電容用于濾除高頻。于是乎都接受了這個觀點(diǎn)；（在穩(wěn)壓電源電路就經(jīng)常使用這種電路）

但是，當(dāng)回過頭來想想為什么這樣接時(shí)，上述觀點(diǎn)似乎又跟理論產(chǎn)生了些矛盾，因?yàn)閺睦碚撋现v電容的阻抗為1/jwC，對于高頻信號來說，電容值越大，在電路中顯現(xiàn)出來的阻抗就越小，這樣不是更有利于濾除高頻信號嗎？

那為什么這里說大電容用于濾除低頻，而小電容用于濾除高頻呢？問題主要出現(xiàn)在分析電容電路時(shí)只考慮了電容在低頻的情況（出現(xiàn)上述矛盾），而忽略了電容在高頻下條件下的等效電路。

電容器

由介質(zhì)隔開的兩導(dǎo)體即構(gòu)成電容。作為電路元件的電容器一般只考慮其電容量值(標(biāo)稱值)，在理論上也只按電容量來處理（低頻時(shí)）。但實(shí)際上一個電容器的等效電路卻如下圖(a)所示。

其中，電阻Rc為極間絕緣電阻，它是由于兩導(dǎo)體間的介質(zhì)的非理想(非完全絕緣)所致; 電感Lc為分布電感，小容量電容器的引線電感也是其重要組成部分。

大電容并聯(lián) 小電容

理想電容器的阻抗為1/(jωC)，如上圖(b)虛線所示，其中，f 為工作頻率，ω=2πf。但實(shí)際的電容器在高頻運(yùn)用時(shí)的阻抗頻率特性如上圖(b)實(shí)線所示，呈V形特性，而且其具體形狀與電容器的種類和電容量的不同有關(guān)。

由此可知，每個電容器都有一個自身諧振頻率SRF(Self Resonant Frequency)。當(dāng)工作頻率小于自身諧振頻率時(shí)，電容器呈正常的電容特性，但當(dāng)工作頻率大于自身諧振頻率時(shí)，電容器將等效為一個電感。

大電容由于容量大，所以體積一般也比較大，這導(dǎo)致了大電容的分布電感比較大（也叫等效串聯(lián)電感，英文簡稱ESL），電感對高頻信號的阻抗（jwL）是很大的，因此大電容的高頻特性不好；

相反，小容量電容（貼片電容）體積做得很小，因此所等效的分布電感很小了，從而可以這么理解，小容值的電容有很好的高頻特性，但由于電容容量比較小，對低頻信號的阻抗大，所以，如果我們?yōu)榱耸沟皖l、高頻信號都可以很好的通過，就可以采用一個大電容再并上一個小電容的方式。

常用濾除高頻的小電容為0.1uF(104)的瓷片電容，當(dāng)頻率更高時(shí)還可以并聯(lián)更小的電容，例如幾pF,幾百pF。在數(shù)字電路中，一般都要給每個芯片的電源引腳并聯(lián)一個104的電容導(dǎo)地。（濾除高頻干擾，提高電源穩(wěn)定性，它越靠近芯片位置越好）

獨(dú)石電容、紙介電容、電解電容、低頻瓷介、滌綸電容（一般是容量較大）不適用于高、中頻電路，可用低頻、電源濾波等電路中。

云母電容、基苯乙烯電容、高頻瓷介、空氣介質(zhì)電容等（一般是容量較小）適合在高頻、中頻電路中使用。

大電容并聯(lián) 小電容