高頻旁路電容的原理

在電子儀器中，從某一裝置輸出的交變電流經(jīng)常有高頻成分與低頻成分。這時，高頻旁路電容器就能起到濾過高頻（讓高頻通過高頻旁路電容器所在支路）保留低頻（低頻輸出）的作用，起這種作用的電容器，就叫高頻旁路電容器。 通高頻，阻低頻的電容器對高頻成分的容抗小，對低頻成分的容抗大，高頻成分就通過電容器，而使得低頻成分輸送到下一級。做這種用途的電容器叫作高頻旁路電容器，高頻旁路電容器的電容一般比較小。 理解電感或電容首先需要看它的計算公式中的單位，是歐姆。也就是說對于它們所能起作用的電路而言，其作用可以看成電阻。如圖1，以前級輸出輸出各種電成分（包含低頻與高頻）為開始，以后級輸入為結(jié)束（僅含低頻）。我們知道，電容的容抗與頻率有關(guān)，頻率越高，容抗越低，相當(dāng)于小電阻。所以對于高頻電流而言，圖1中的電容器的容抗十分小，也就是相當(dāng)于一條電阻十分小的支路，于是高頻電流就在此處被短路了，而不能到達(dá)后級輸入。相反，對于低頻電流，圖1中的電容容抗大，故不會被短路，同時能到達(dá)后級輸出。 高頻旁路電容器頻率特性 所有的電容器的引線和電極都含有電感，差別僅在引線和電極的形狀不同，決定了電感的大小。圖2中示出了電容器的等效電路和它的頻率特性。圖中表示兩只電容量相同的電容器（電容器1和電容器2），由于它們所含的電感量不同，因而呈現(xiàn)了兩種不同的頻率特性。在電容器1中含有較大的電感量，當(dāng)頻率升到f1時，容抗和感抗相等呈串聯(lián)諧振狀態(tài)。頻率繼續(xù)升高時呈電感性，也就是說此時該電容器已經(jīng)變成一只電感器了。圖中另一條曲線表示含有較小電感量的電容器2的頻率特性，它可以應(yīng)用在較高頻率的場合。限制電容器上限頻率的參；數(shù)是電容器的介質(zhì)損耗角lgδ。lgδ的大小決定于電容器介質(zhì)的材料。lgδ大的電容器當(dāng)頻率升高時，電容器會嚴(yán)重發(fā)熱甚致?lián)p壞。作為陽極隔直流用的電容器，要選用耐壓高介質(zhì)損耗小的陶瓷或云母介質(zhì)的電容器。對于作高頻旁路的電容器，要注意電容器中含有電感的大小和工作頻率的關(guān)系。一旦電容器成了電感器，它就不再有旁路高頻的作用了。

電阻的一般特性參數(shù)選型要求

精度：在設(shè)計中不要盲目地追求電阻本身的精度，即使高精度的電阻受環(huán)境的影響，也會超出其范圍。所以應(yīng)該更加的關(guān)注可靠性試驗的指標(biāo)。目前選擇電阻的精度不建議超過0.1%，常用的厚膜電阻都是5%，1%以上精度要求電阻，建議選用厚膜電阻；1%以下精度要求電阻，建議選用薄膜電阻。 不選用極限和邊緣規(guī)格：不選用各分類電阻器的極限規(guī)格。如電阻器具體系列中的 大 小阻值的邊緣規(guī)格。 降額使用：降額使用是提高電阻器工作可靠性和壽命的 重要手段。電阻的功率取決于封裝的大小，薄膜電阻的功率很小，一般小于1W，電阻在使用時，一定要對功率進(jìn)行降額。不同類別的電阻具有不同的絕緣介質(zhì)和自愈機(jī)制，對承受應(yīng)力（主要是工作電壓、消耗功率和工作環(huán)境溫度）的降額程度要求有差異，但一般都在0.6倍額定承受應(yīng)力下使用，不超過0.75倍。 電阻值變化：電阻器在實際工作時的電阻值不同于標(biāo)稱電阻值，而與以下因素有關(guān)： a.阻值偏差：實際生產(chǎn)中電阻器的阻值會偏離標(biāo)稱阻值，此偏離應(yīng)在阻值允許偏差范圍內(nèi)。 b.工作溫度：電阻器的阻值會隨溫度變化而變化。此特性用TCR值即電阻溫度系數(shù)來衡量。 c.電壓效應(yīng)：電阻器的阻值與其所加電壓有關(guān)，變化可以用電壓系數(shù)來表示。電壓系數(shù)是外加電壓每改變1V時電阻器阻值的相對變化量。 d.頻率效應(yīng)：隨著工作頻率的提高，電阻器本身的分布電容和電感所起的作用越來越明顯。 e.時間耗散效應(yīng)：電阻器隨工作時間的延長會逐漸老化，電阻值逐漸變化（一般情況下增大）。 外加應(yīng)力下電阻值漂移應(yīng)在電路要求的范圍內(nèi)，同時還應(yīng)考慮老化因素。應(yīng)給出設(shè)計裕度（一般為電路要求變化范圍的一半，如電路要求可在±10%范圍內(nèi)變化，應(yīng)選擇在±5%內(nèi)變化的電阻器）。 額定工作溫度：各種具體型號的電阻器都有規(guī)定的額定環(huán)境工作溫度范圍，在實際使用中不應(yīng)超出規(guī)定的環(huán)境工作溫度范圍。 目前TCR小的電阻器只有薄膜電阻，一般情況下，碳膜與陶瓷電阻器TCR為負(fù)，對于低TCR設(shè)計， 推薦10ppm。不同材料電阻的TCR有很大的變化，大致范圍可以從下表看出： 降功耗曲線：當(dāng)工作環(huán)境溫度高于70°C時，應(yīng)在原使用基礎(chǔ)上再進(jìn)行降額。降額曲線如下圖所示： 管腳表層金屬：管腳表層金屬采用Sn/Pb或Sn，焊接性能好，價格便宜，盡量避免采用貴金屬管腳或外電極的電阻器。 安裝：盡量采用表面貼裝的電阻器。表面貼裝不僅生產(chǎn)效率高，體積小，且由于大量使用而價格低。為節(jié)省空間還可使用表面貼裝的集成電阻器。