電阻電容是電路中常見的兩種元件它們?cè)陔娐分衅鸬搅酥匾淖饔?。本文將從基本原理、功能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域等方面?zhèn)€紹電阻和電容的作用。
電阻的作用
電阻是電路中基本的元件之一，它的主要作用是限制電流的流動(dòng)。當(dāng)電流通過電阻時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電阻的電壓降，從而抵消電源的電壓，使電流得到限制。電陽的大小可以通過歐姆定律來描述，它與電流成正比，與電壓成反比。
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電容的作用：電容是電路中另一種重要的元件，它的主要作用是存儲(chǔ)電荷和儲(chǔ)存能量。電容由兩人導(dǎo)體板和個(gè)質(zhì)組成，當(dāng)電壓施加在電容上時(shí)，會(huì)在兩個(gè)導(dǎo)體板之間產(chǎn)生電場(chǎng)，導(dǎo)致電荷的積累。電容的大小可以通過電容的結(jié)構(gòu)和個(gè)質(zhì)的性質(zhì)來決定。
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在儲(chǔ)能電路中，Q值越大，意味著損耗越??；在選頻電路中，Q值越大，意味著濾除其他頻帶信號(hào)的能力越強(qiáng)，所以Q值越大越好；但在電源或信號(hào)線路中，Q值越大，通頻帶內(nèi)特性曲線越陡峭，越容易引發(fā)振鈴等現(xiàn)象，信號(hào)通過這種回路后容易發(fā)生失真，所以Q值小較好。
1）電阻應(yīng)用要點(diǎn)
在高速電路設(shè)計(jì)中，對(duì)于電阻的應(yīng)用，有四個(gè)關(guān)注點(diǎn)：
電阻的阻值；
電阻的尺寸；
電阻的額定頻率；
電阻的精度。

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電容等效電路分析
電容是帶有電阻、電感等成分的小電路。給出以下概念：
ESL（等效串聯(lián)電阻）：有電容器件的引腳電感和電容器件兩極間等效電感串聯(lián)而成，主要取決于封裝；
ESR（等效串聯(lián)電感）：有電容器件的引腳電阻和電容器件兩極間等效電阻構(gòu)成，主要取決于電容工作溫度、工作頻率以及電容體本身的導(dǎo)線電阻等；
Rleak（并聯(lián)泄露電阻）：取決于電容器件本身特有的泄露特性。
注：電容器件的特性同時(shí)取決于電容分量、ESL分量、ESR分量及泄露特性，其等效電路。

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濾波電容阻抗隨頻率變化特性分析
高速電路設(shè)計(jì)需要考慮高頻和低頻兩種噪聲，針對(duì)這兩種噪聲，應(yīng)選取不同的濾波電容。其中有一個(gè)共識(shí)“ 低頻噪聲選用大電容，高頻噪聲選用小電容“。對(duì)電容器件而言，由于電容分量的存在，電容器件的阻抗隨著頻率的升高而逐漸降低，這是電容器件的本體屬性；ESL分量則使阻抗隨著頻率的升高而逐漸增加。在電容分量和ESL 分量的共同作用下，電容器件的整體阻抗表現(xiàn)為，隨著頻率的升高，是電容分量起主導(dǎo)作用，使阻抗逐步變小，器件表現(xiàn)為電容的阻抗特性，濾波效果漸強(qiáng)； 當(dāng)達(dá)到某一頻點(diǎn)時(shí)發(fā)生諧振，此時(shí)電容分量和ESL 分量對(duì)阻抗的效果正好抵消，在諧振點(diǎn)上，電容器件阻抗小，等于ESR 分量；此后，隨著頻率繼續(xù)升高， ESL 分量起主導(dǎo)作用，使阻抗逐步增大，器件表現(xiàn)為電感的阻抗特性，濾波效果漸弱。其阻抗-頻率變化曲線

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常用電容及應(yīng)用
常用的電容有陶瓷電容、鉭電容和鋁電解電容，以及OSCON電容。其中，只有陶瓷電容是非極性電容，其他三種均是極性電容。
陶瓷電容：以陶瓷作為介質(zhì)，在陶瓷的兩面噴涂金屬作為極板構(gòu)成的，其優(yōu)勢(shì)是體積小、價(jià)格低、穩(wěn)定性好，但容量小。
鉅電容使用金屬鉅作為介質(zhì)，基千鉭的固態(tài)特質(zhì)，具有溫度特性好、ESL 值小、高頻濾波性能好、體積小、節(jié)省PCB 面積、容值較大等特點(diǎn)。因此鉅電容一般被應(yīng)用在需要大容量電容濾波的場(chǎng)合，如為CPU 等高耗能器件濾波。鉅電容的缺點(diǎn)是耐電壓和耐電流的能力較弱。一般要求鉅電容的工作電壓相對(duì)額定電壓降額50% 以上。
鋁電解電容使用電解液作為介質(zhì)，外殼的鋁制圓筒作為負(fù)極，內(nèi)部插入一塊金屬板作為正極。鋁電容容量大、耐壓高，但溫度穩(wěn)定性差、精度差、高頻濾波性能差，僅適用于低頻濾波。
OSCON 電容外形酷似鋁電解電容，其優(yōu)點(diǎn)在千， OSCON 電容ESR 較小、溫度穩(wěn)定性相對(duì)鋁電解電容較好、價(jià)格相對(duì)鉅電容較低。缺點(diǎn)在于對(duì)絕大多數(shù)OSCON 電容而言，引腳都是插裝形式，并且體積比較大。