電容電阻電感作用及濾波電路的簡單分析

1、（1） 電容：1.一般是過濾作用，比如比如電解電容可以過濾低頻，陶瓷電容可過濾高頻。,原理就是電容的通交隔 直特性，電容對交流信號通路，信號頻率越高，阻抗越小，電容容量越大，阻抗越小，而對直流信號斷路。比如直流電源正負極接一個電容，對交流信號來說相當(dāng)于短路，于是波動信號就會通過這個電容而消耗掉，于是電壓就更穩(wěn)定，同理，如果在數(shù)字地接一電容，那么波動信號就會通過它與地短接，流入地端，而不流入下一級電路。2.由于正常情況下，并聯(lián)補償電容是帶電的，并用來補償線路中的無功功率，提高功率因數(shù)，減少電的浪費。當(dāng)設(shè)備或者線路需要維修時，雖然電線或者設(shè)備已經(jīng)斷電了，但是這時候的補償電容由于是兩端還有一定的電壓

2、，如果這時候人一旦碰到電容或者和電容相連的線路時，人就會有觸電危險。但是如果我們在斷電后，利用接地線把存儲在補償電容兩端的電經(jīng)過地線直接引入大地，這樣使得電容不帶電，從而保證維修人員的安全。3.電容會充電放電的，接地也可以是放電過程，使電容器保持在一端了零電位。從而使電容容量達到最優(yōu)。4.耦合電容，又稱電場耦合或靜電耦合。耦合電容器是使得強電和弱電兩個系統(tǒng)通過電容器耦合并隔離，提供高頻信號通路，阻止工頻電流進入弱電系統(tǒng)，保證人身安全。電容耦合的作用是將交流信號從前一級傳到下一級。耦合的方法還有直接耦合和變壓器耦合的方法。直接耦合效率最高，信號又不失真，但是，前后兩級工作點的調(diào)整比較復(fù)雜，相互牽

3、連。為了使后一級的工作點不受前一級的影響，就需要在直流方面把前一級和后一級分開，同時，又能使交流信號從前一級順利的傳遞到后一級，同時能完成這一任務(wù)的方法就是采用電容傳輸或者變壓器傳輸來實現(xiàn)。他們都能傳遞交流信號和隔斷直流，使前后級的工作點互不牽連。但不同的是，用電容傳輸時，信號的相位要延遲一些，用變壓器傳輸時，信號的高頻成分要損失一些。一般情況下，小信號傳輸時，常用電容作為耦合元件，大信號或者強信號傳輸時，常用變壓器作為耦合元件。5.電容能抑制器件兩端電壓變化率，起緩沖作用。同理電感抑制器件兩端電流變化率，如整流電路中電感使導(dǎo)通角增大，續(xù)流二極管使輸出電壓平均值增大。（2） 電阻：上拉電阻、下

4、拉電阻的作用所謂上，就是指高電平；所謂下，是指低電平。上拉，就是通過一個電阻將信號接電源，一般用于時鐘信號數(shù)據(jù)信號等。下拉，就是通過一個電阻將信號接地，一般用于保護信號。這是根據(jù)電路需要設(shè)計的，主要目的是為了防止干擾，增加電路的穩(wěn)定性。一般就是剛上電的時候，端口電壓不穩(wěn)定，為了讓他穩(wěn)定為高或低，就會用到上拉或下拉電阻。有些芯片內(nèi)部集成了上拉電阻，所以外部就不用上拉電阻了。但是有一些開漏的，外部必須加上拉電阻。假如沒有上拉，時鐘和數(shù)據(jù)信號容易出錯，畢竟，CPU的功率有限，帶很多BUS線的時候，提供高電平信號有些吃力。而一旦這些信號被負載或者干擾拉下到某個電壓下，CPU無法正確地接收信息和發(fā)出指令

5、，只能不斷地復(fù)位重啟。假如沒有下拉，保護電路極易受到外界干擾，使CPU誤以為被保護對象出問題而采取保護動作，導(dǎo)致誤保護。1.TTL驅(qū)動CMOS時,如果TTL輸出最低高電平低于CMOS最低高電平時,提高輸出高電平2 .OC門必須加上拉,提高電平值3加大輸出的驅(qū)動能力(單片機較常用)4 CMOS芯片中(特別是門的芯片),為防靜電干擾,不用的引腳也不懸空,一般上拉,降低阻抗,提供泄荷通路5 提高輸出電平,提高芯片輸入信號的噪聲容限,增強抗干擾6 提高總線抗電磁能力,空腳易受電磁干擾7 長線傳輸中加上拉,是阻抗匹配抑制反射干擾原則:1 從節(jié)約功耗和芯片的電流、能力應(yīng)是電阻盡量大,R大,I小2 從確保驅(qū)

6、動能力,應(yīng)當(dāng)電阻足夠小,R小,I大3.對高速電路,加上拉可能邊沿平緩(上升時間延長)1驅(qū)動能力與功耗的平衡。以上拉電阻為例，一般地說，上拉電阻越小，驅(qū)動能力越強，但功耗越大，設(shè)計時應(yīng)注意兩者之間的均衡。（3） 濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波(傅里葉級數(shù)中疊加在直流分量上的諧波分量)，一般由電抗元件組成，如在負載電阻兩端并聯(lián)電容器C，或與負載串聯(lián)電感器L，以及由電容，電感組成而成的各種復(fù)式濾波電路，電容輸入式（電容C接在最前面）多用于小功率電源中；電感輸入式（電感接在最前面）多用于大功率電源。濾波電路的原理實際是L、c元件基本特性的組合利用。因為電容器的容抗會隨信號頻率升高而變小,而電感

7、器的感抗會隨信號頻率升高而增大。以圖93(a)所示的濾波電路來說,當(dāng)有信號從左至右傳輸時,L對低頻信號阻礙小,對高頻信號阻礙大;C則對低頻信號衰減小,對高頻信號衰減大。因此該濾波電路容易通過低頻信號,稱為低通濾波電路。其特點可用圖中的幅一頻(UF特性fI線表示。對于圖93(b)所示的濾波電路來說,容易通過高頻信號,所以稱為高通濾波電路。對于圖93(c)所示的濾波電路,它利用C l和L1串聯(lián)對諧振信號阻抗小、C2和L2并聯(lián)對諧振信號阻抗大的特性,能讓諧振信號f容易通過，而阻礙其他頻率信號通過，所以稱為帶通濾波電路。該電路的這種特點可用圖中的幅一頻(U-F特性曲線概括。對于圖93(d)所示的濾波電路,它利用Cl和Ll并聯(lián)對諧振信號阻抗大、C,和L,串聯(lián)對諧振信號阻抗小的特點,容易讓諧振頻率以外的信號通過,而抑制諧振信號廠F通過,所以稱為帶阻濾波電路