频率与电容的关系是什么?
电容与频率是离不开的,关系应该是很密切的。
1.大容量的电容对高频的响应很差对低频的响应却好,而容量小的电容对低频的响应很差而对高频的响应却非常好。
电容容量与频率是曲线关系,在谐振点之前,电容容量随频率的增加而减小,在谐振点之后,电容容量随频率的增加而增加。
上面说的曲线关系,是电容量与频率的关系,即Z(=ESR+jwL-j/wC)与频率的关系。在低频范围内,电容呈现容抗特性;中频范围内,主要是ESR特性;高频范围内,感抗占主导作用。
简单得说,就是器件上不可避免得带有寄生电感和寄生电容。随着频率的提高,电容的电抗值将越来越接近0,而寄生电感的电抗值却逐渐增大,最后超过电容的电抗而使整个器件表现为电感性。容量越大的电容,其高频电抗值越接近0,就越容易被本身的寄生电感所超越。
这个在数学上也很简单,把电容等效成电容+寄生电感+寄生电阻,如green novice所说,Z=ESR+jwL-j/wC,其低频为电容性,高频为电感性,在谐振频率上表现为一个纯电阻。 同理,电感在高频也可能表现为电容性,而且越大的电感越容易发生这样的事情。
2.电容的大小和频率也与它们的制造工艺有关系。
电容与频率的关系是曲线的,有没有这方面的关系计算式。可以在实践在套用。
设计时应确定使用高频低频中频三种去耦电容,中频与低频去耦电容可根据器件与PCB功耗决定,可分别选47-1000uF和470-3300uF;高频电容计算为: C="P/V"*V*F
频率特性:指电容器的电参数随电场频率而变化的性质。在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小,损耗也随频率的升高而增加。另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能。所有这些,使得电容器的使用频率受到限制。
理论和实验表明 平行板电容器的电容C跟介电常数ε成正比 跟正对面积成反比 根极板间的距离d成反比 有C=εS/4πkd式中k为静电力常量介电常数ε由两极板之间介质决定
电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。电容量大,交流电容易通过电容,说明电容量大,电容的阻碍作用小;交流电的频率高,交流电也容易通过电容,说明频率高,电容的阻碍作用也小。实验证明,容抗和电容成反比,和频率也成反比。如果容抗用XC表示,电容用C(F)表示,频率用f(Hz)表示,那么Xc=1/2πfc 容抗的单位是欧。知道了交流电的频率f和电容C,就可以用上式把容抗计算出来。
线圈的电感对交流电有阻碍作用,这个阻碍叫做感抗。电感量大,交流电难以通过线圈,说明电感量大,电感的阻碍作用大;交流电的频率高,交流电也难以通过线圈,说明频率高,电感的阻碍作用也大。实验证明,感抗和电感成正比,和频率也成正比。如果感抗用XL表示,电感用L(H)表示,频率用f(Hz)表示,那么XL=2πfL感抗的单位是欧。知道了交流电的频率f和线圈的电感L,就可以用上式把感抗计算出来。