电容事情道10UF 50V理与用法

无论在何种环境下，两个具有差异电位的导体间城市发生电容。在两个具有差异电位的导体之间，老是存在一个电场。电场中存储的能量由驱动电路供应。因为驱动电路是一个功率有限的鼓励源，所以在任何两个导体之间的电压将在有限的时间内成立一个不变状态值。跟着能量的注入，电压会很快地成立或衰减，个中对电压的阻力称为电容。譬喻两个平等金属板的布局，在低电压下包括了大量电荷，所以电容就很大。

图1.5显示了由30欧鼓励源驱动一个电容时抱负的电流和电压波形，电容阶跃响应的上升变革显示为一个时间的函数。当电压阶跃刚开始时，大量的能量流入电容，从而成立起它的电场。进入电容的初始电流相当高，而电压阶跃刚开始时，大量的能量流入电容，从而成立起它的电场。进入电容的初始电流相当高，而电压与电流的比值Y（T）II（T）很是低。在很短的时间范畴内，电容看起来就像一个短路毗连。

跟着时间的推移，比值Y（T）II（T）逐渐增大。最终，电流下降至靠近于零，电容此时看起来像开路一样。最后，电容内的电场完全成立，由于电介质非抱负的绝缘性质，电容南北极之间只有一个很小的泄泄电流存在。此时的Y（T）II（T）比值很是高。

有此电路元件的阶跃响应在某个时间范畴内显示为电容特征，而在别的的时间范畴内显示为电感特征，可能相反，举例来说，电容的安装引脚在很是高的频率时，其电感凡是足以使整个元件泛起为电感特征。该电容的阶跃响应在零时刻会呈现一个微小的脉冲，也许仅有数百皮秒（对应于引脚电感巨细），接着下降至零，随后才是一个正常的容性上升斜线。

假如阶跃鼓励源的上升时间太慢，输出曲线的轨迹将不会呈现电感性尖脉冲。由于脉冲很是短，假如示波器的扫描时间基准设定得太慢，也很容易会错过。令人感乐趣的是，通过调解上升时间和设定扫描时间基准，我们可以使电路元件的阶跃响应丈量功效在某个特定频率范畴内特征越发突出。归纳综合来说，假如阶跃上升时间是TR，靠近零时刻的阶跃响应与电路元件在频率FA四周的阻抗巨细有关：FA=0.5/TR

个中，TR=阶跃鼓励源的上升时间
FA=近似阐明频率

通过直观地平均整个时间周期上的阶跃应值，我们可以休息出较低频率上的阻抗巨细。回收上式可以计较出应于一个平均周期值TR的近似阐明频率。

阶跃响应的最终数值显示出了直流时的阻抗。

仅从一个阶跃上升时间TR，我们无法揣度出比FA更高的频率分量上更多特性。只有阶跃鼓励源的信号频率足够高，才气确保展现出所想要看到的环境。

图1.6描画了一个丈量装置，适适用来表示一个几皮法电容在纳秒级时间周期上的特性。这个装置合用于展现诸如印刷电路走线、六电路输入电容、旁路电容元件以及其他数字电路通用元件的电容特性。该要领通过一个已知的电阻来驱动被测电容。通过丈量发生波形的上升时间，可以推导出电容的容值。与音频电路所用技能对较量，这个装置很是巨大。巨大性来自于在高频电磁场能量的节制和引导方面的坚苦。同轴电缆用来直接引导测试信号，并把丈量功效输入输出到一个小于1IN的完整地平面，该处是实际举办丈量的位置。把丈量区域限制为NIN，是为了确保电路泛起为集总电路的特性。

例1.1 一个小的接地电容的丈量

本例中（见图1.6）的被测设备（DUT）是一个平行板电容器。回收0.5IN*0.75IN的1.5IZ覆铜印制在环氧树脂FR-4印刷电路板正面，不和是一个平行的完整地平面，标称的平行隔断为0.008IN。这个布局一个电容器， 4.7uf 63v，附带有很是低的寄生串联电感。

丈量装置由两个RG-174同轴电缆构成，别离用于信号的输入和输出。输入电缆通过50欧端接到地，已端接的信号输出通过一个1K的驱动电阻毗连到被测设备。1K电阻断绝了被测设备与信号源，为信号幅度机能的一致性，面无需考被测设备的负载阻抗。

实际路中的信号源脉冲产生器应能提供幅度及上升时间与期望临近似的信号。当丈量无源元件时，脉冲产生器的直流偏置不太重要。另一方面，当丈量门电路输入时，凡是应使脉冲源的输出包围门电路输入的整个转换范畴， 贴片铝电解，并向被测门电路提供能量，以使门电路偏置于尝试所需的事情范畴之内。需要较大输入驱动电流的门电路大概还会要求比1K更小的源端电阻。