原创模拟电路设计中该如何选择电容

 2019-8-2 10:41  879 8 8 分类: 模拟文集: 综合文档

　电容也是电路设计中最基本的元件，那么在电子设计中如何选择一颗合适的电容呢？
　　1、我们先来了解一下电容，电容的符号是C，电容的电位是法拉（F），法拉是个特别大的单位，常用的单位有mF（毫法）、μF（微法）、nF(纳法），
　　单位换算：1F=1000mF，1mF=1000μF，1μF=1000nF。
　　电容的参数有：标称容值，每个电容都会标有相应的电容值大小比如2200μF、10μF、1nF、104（0.1μF）等，除了标称容值之外还应有相应的误差，比如10%、5%、0.5%等；额定电压，也称耐压值，指电容能够承受长期工作而不被击穿的最大直流电压，如下图电容中，除了标出容值之外，还标了耐压值，160V、50V、1KV等。
　　以上是电子设计选择电容时最基本需考虑的参数，除了以上最基本的参数以外还有温度系数、绝缘电阻、损耗、频率特性等，往往也是需要考虑的。
　

　　电容的分类：按材料分，有云母电容、陶瓷电容、电解电容、钽电容、聚苯乙烯电容等；按用途分，有负载电容、旁路电容、耦合电容、滤波电容等；按极性分，有极性电容和无极性电容。
　　选择电容时，根据电容的用途进行选择，比如储能、滤波、旁路、去偶、负载、高频、低频等。比如集成电路电源输入端与地之间通常接个电容，该电容属于旁路电容，其作用是将电源的高频杂波过滤，消除电源输入的杂波对芯片造成影响。
　　对于该类型电容的选择，跟电源输入的纹波系数、工作环境干扰水平等有关，若是电源芯片的输入端，最好选择胆电容，其它芯片的电源端一般选择0.1μF陶瓷电容即可。
　　选择电容时，首先是电容值的大小，其次是耐压值，所需耐压值多少需根据电路中的实际应用情况进行估算，比如电路中经过电容的电压为，12V，那么耐压值是不是选择12V就可以呢？不可以，为提高可靠性，要求在电路设计中的所有芯片都是需要降额设计的，根据可靠性等级不同，降额设计系数则不同，比如对于电容而言，可靠性降额等级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的降额系数分别为0.5、0.6、0.7。若按0.7进行计算，那么耐压值12V÷0.7=17.1，可选择20V的耐压值；若按0.6进行计算，12V÷0.6=20，可选择20V的耐压值；若按0.6进行计算，12V÷0.5=24，可选择25V的耐压值。（电容标称耐压值一般为4V、6.3V、10V、16V、20V、25V、35V、50V等）。
　　明确电容的容值和耐压之后，选择电容的型号，钽电容、电解电容、陶瓷电容、云母电容、聚苯乙烯电容等。钽电容是电解电容的一种，各方面性能优于一般电解电容，寿命长、耐温高、稳定性较好，所以价格也比较昂贵，一般应用于军工领域；
　　电解电容广泛应用于储能、滤波、旁路、耦合、延时等电路中；陶瓷电容，广泛应用于旁路、去偶、滤波、储能等电路中；云母电容高频特性好，一般应用于稳定性和可靠性较高的场合，绝缘电阻高、损耗小；聚苯乙烯电容，其串联电阻小，电感值小，电容量相对时间、温度、电压很稳定。它适用于要求频率稳定性高的场合，可用于高频滤波、旁路、去耦。

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