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1、.-电容滤波电路滤波原理滤波电容容量大，因此一般采纳电解电容，在接线时要留意电解电容的正、负极；电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑；当 u2 为正半周并且数值大于电容两端电压 uC 时，二极管 D1 和 D3 管导通， D2 和 D4 管截止，电流一路流经负载电阻 RL，另一路对电容 C 充电；当 uCu2，导致 D1 和 D3 管反向偏置而截止，电容通过负载电阻 RL 放电， uC 按指数规律缓慢下降；当 u2 为负半周幅值变化到恰好大于 uC 时， D2 和 D4 因加正向电压变为导通状态， u2 再次对 C 充电， uC 上升到 u2 的峰值后又开场下降；下降到肯定数
2、值时 D2 和 D4 变为截止， C 对RL 放电， uC 按指数规律下降；放电到肯定数值时 D1 和 D3 变为导通，重复上述过程；RL、C 对充放电的影响电容充电时间常数为 rDC ，由于二极管的 rD 很小，所以充电时间常数小，充电速度快；RLC 为放电时间常数，由于 RL 较大，放电时间常数远大于充电时间常数，因此，滤波成效取决于放电时间常数；. word.zl-电容 C 愈大，负载电阻 RL 愈大，滤波后输出电压愈平滑，并且其平均值愈大，如下图；四、电容反应式振荡电路1. 电路组成为了获得较好的输出电压波 形，假设将电感反应式振荡电路中的电容换成电感，电感换成电容， 并在转换后将两个
3、电容的公共端 接地，且增加集电极电阻 Rc，就可得到电容反应式振荡电路， 如右图所示；由于两个电容的三个端分别接在晶体管的三个极， 故也称为 电容三点式电路 ；2. 工作原理依据正弦波振荡电路的判定方法， 观看如上图所示电路， 包含了放大电路、选频网络、反应网络和非线性元件晶体管四个局部；放大电路能够正常工作；断开反应，加频率为 f0 的输入电压，给定其极性，判定出从 C2 上所获得的反应电压极性与输入电压一样，故电路弦波振荡的相位条件，各点瞬时极性如下图；只要电路参数挑选得当，电路就可以满意幅值条件，而产生正弦波振荡；3. 振荡频率及起振条件振荡频率反应系数起振条件4. 优缺点电容反应式振荡
4、电路的输出电压波形好，但假设用转变电容的方法来调剂振荡频率，那么会影响电路的反应系数和起振条 件；而假设用转变电感的方法来调剂振荡频率，那么比拟困难； 在振荡频率可调围不大的情形下， 可采纳如右图所示电路作为选频网络；5. 稳固振荡频率的措施假设要提高电容反应式振荡电路的频率， 要减小 C1、C2 的电容量和 L 的电感量；实际上，当 C1 和 C2 减小到肯定程度时，晶体管的极间电容和电路中的杂散电容将纳入 C1 和 C2 之中，从而影响振荡频率；这些电容等效为放大电路的输入电容 Ci 和输出电容 Co，改良型电路和等效电器如以下图所示； 由于极间电容受温度的影响，杂散电容又难于确定，为了稳
5、固振荡频率，在电感支路串联一个小容量电容 C3，而且 C3C1， C3C2，这样振荡频率几乎与 C1 和 C2 无关，也与 Ci 和 Co 无关，所以频率稳固度高；7.1.3 LC正弦波振荡电路LC 正弦波振荡电路与 RC 桥式正弦波振荡电路的组成原那么在本质上是一样的，只是选频网络采纳 LC 电路；在 LC 振荡电路中，当 f= f0 时，放大电路的放大倍数数值最大，而其余频率的信号均被衰减到零；引入正反应后，使反应电压作为放大电路的输入电压，以维护输出电压，从而形成正弦波振荡；由于LC 正弦波振荡电路的振荡频率较高，所以放大电路多采纳分立元件电路；一、 LC 谐振回路的频率特性LC 正弦波
6、振荡电路中的选频网络采纳LC 并联网络，如下图；图 a为抱负电路，无损耗，谐振频率为推导过程 在信号频率较低 时，电容的容抗 很大，网络 呈感性；在信号频率较高 时，电感的感抗很大，网络 呈容性 ；只有当f= f0时，网络才 呈纯阻性，且 阻抗最大 ；这时电路产生电流谐振，电容的电场能转换成磁场能，而电 感的磁场能又转换成电场能，两种能量相互转换；实际的 LC 并联网络总是有损耗的，各种损耗等效成电阻 R，如图b所示；电路的导纳为回路的品质因数推导过程 上式说明，选频网络的损耗愈小，谐振频率一样时，电容容量愈小，电感数值愈大；当 f= f0时，电抗推导过程 当网络的输入电流为 I0 时，电容和
7、电感的电流约为 QI o；依据式，可得适用于频率从零到无穷大时LC 并联网络电抗的表达式 Z=1/ Y，其频率特性如以下图所示； Q 值愈大，曲线愈陡，选频特性愈好；假设以 LC 并联网络作为共射放大电路的集电极负载， 如右图所示， 那么电路的电压放大倍数依据 LC 并联网络的频率特性，当 f= f0 时， 电压放大倍数 的数值最大，且无附加相移缘由；对于其余频率的信号， 电压放大倍数不但数值减小， 而且有附加相移；电路具有选频特性， 故称之为 选频放大电路 ；假设在电路中引入正反应， 并能用反应电压取代输入电压， 那么电路就成为正弦波振荡电路； 依据引入反应的方式不同， LC 正弦波振荡电路
8、分为变压器反应式、电感反应式和电容反应式三种电路；三、电感反应式振荡电路1. 电路组成为了克制变压器反应式振荡电路中变压器原边线圈和副边线 圈耦合不严密的缺点，可将变压 器反应式振荡电路的N1 和 N2 合并为一个线圈，如右图所示，为 了加强谐振成效，将电容C 跨接在整个线圈两端，便得到电感反 应式振荡电路；2. 工作原理观看电路它包含了放大电路、 选频网络、 反应网络和非线性元件 晶体管四个局部，而且放大电路能够正常工作；用瞬时极性法判定电路是否满意正弦波振荡的相位条件：断开反应，加频 率为 f0 的输入电压， 给定其极性， 判定出从 N2 上获得的反应电压极性与输入电压一样，故电路满意正弦
9、波振荡的相位条件，各点瞬时极性如上图所示；只要电路参数挑选得当，电路就可满意幅值条件，而产生正弦波振荡；如以下图所示为电感反应式振荡电路的沟通通路，原边线圈的三个端分别接在晶体管的三个极，故称电感反应式振荡电路为电感三点式电路 ；3. 振荡频率及起振条件振荡频率反应系数起振条件4. 优缺点电感反应式振荡电路中 N2 与 N 1 之间耦合严密，振幅大， 易起振；当 C 采纳可变电容时，可以获得调剂围较宽的振荡频率，最高振荡频率可达几十 MHz ；由于反应电压取自电感，对高频信号具有较大的电抗，反应信号中含有较多的高次谐波重量， 输出电压波形不好 ；滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除沟通成分；使
10、输出的直流更平滑；去耦电容用在放大电路中不需要沟通的地方，用来排除自激，使放大器稳固工作；旁路电容用在有电阻连接时，接在电阻两端使沟通信号顺当通过；1. 关于去耦电容蓄能作用的懂得1去耦电容主要是去除高频如 RF 信号的干扰，干扰的进入方式是通过电磁辐射；而实际上，芯片邻近的电容仍有蓄能的作用，这是其次位的；你可以把总电源看作密云水库，我们大楼的家家户户都需要供水， 这时候，水不是直接来自于水库，那样距离太远了，等水过来，我们已经渴的不行了；实际水是来自于大楼顶上的水塔 ,水塔其实是一个 buffer 的作用；假如微观来看，高频器件在工作的时候，其电流是不连续的，而且频率很高， 而器件 VCC
11、 到总电源有一段距离，即便距离不长，在频率很高的情形下， 阻抗 Z i*wL+R ，线路的电感影响也会特别大，会导致器件在需要电流的时候，不能被准时供应；而去耦电容可以补偿此缺乏；这也是为什么许多电路板在高频器件VCC 管脚处放置小电容的缘由之一在 vcc 引脚上通常并联一个去藕电容，这样沟通重量就从这个电容接地；2有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播；去耦电容的主要功能就是供应一 个局部的直流电源给有源器件，以削减开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地2. 旁路电容和去耦电容的区分去耦：去除在器件切换时从高频器件进入到配电网络中的RF 能量；去耦电容仍可以为器件供局部化的 DC
12、电压源，它在削减跨板浪涌电流方面特殊有用；旁路：从元件或电缆中转移出不想要的共模RF 能量；这主要是通过产生 AC 旁路排除无意的能量进入敏锐的局部，另外仍可以供应基带滤波功能带宽受限；我们常常可以看到，在电源和地之间连接着去耦电容，它有三个方面的作用：一是作为本集成电路的蓄能电容； 二是滤除该器件产生的高频噪声， 切断其通过供电回路进展传播的通路； 三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰；在电子电路中，去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用，电容所处的位置不同，称呼 就不一样了；对于同一个电路来说，旁路 bypass电容是把 输入信号 中的高频噪声作为滤除对象，把前级携带的高频杂波滤除，而去耦
13、decoupling电容也称退耦电容，是把 输出信号的干扰作为滤除对象 ；高频旁路电容一般比拟小，依据谐振频率一般是0.1u，0.01u等，而去耦合电容一般比拟大， 是 10u 或者更大，依据电路中分布参数，以及驱动电流的变化大小来确定；数字电路中典型的去耦电容值是0.1 F；这个电容的分布电感的典型值是 5 H； 0.1 的F去耦电容有 5H的分布电感，它的并行共振频率大约在7MHz 左右，也就是说，对于 10MHz 以下的噪声有较好的去耦成效，对40MHz 以上的噪声几乎不起作用；1 F、的1电0 容F，并行共振频率在 20MHz 以上，去除高频噪声的成效要好一些；每10 片左右集成电路要
14、加一片充放电电容，或 1 个蓄能电容，可选 10 F左右；最好不用电解电容，电解电容是两层薄膜卷起来的，这种卷起来的构造在高频时表现为电感；要使用钽电容或聚碳酸酯电容；去耦电容的选用并不严格，可按 C=1/F ，即 10MHz 取 0.1 F1，00MHz 取 0.01 F；补充：电容器选用及使用本卷须知：1，一般在低频耦合或旁路，电气特性要求较低时，可选用纸介、涤纶电容器；在高频高压电路中，应选用云母电容器或瓷介电容器；在电源滤波和退耦电路中，可选用电解电容器；2，在振荡电路、延时电路、音调电路中，电容器容量应尽可能与运算值一样；在各种滤涉及网选频网络，电容器容量要求精确；在退耦电路、低频耦合电路中，对同两级精度的要求不太严格；3，电容器额定电压应高于实际工作电压，并要有足够的余地，一般选用耐压值为实际工作电压两倍以上的电容器；4，优先选用绝缘电阻高，损耗小的电容器，仍要留意使用环境；呵呵,去偶电容有时侯 ,用的是一个大电容和一个小电容并联使用,这样更好滤除电路的谐波 ,使电路输入电源更平稳 .
