集成电路中电容的重要性

集成电路中电容的重要性

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/RookieThree/article/details/104662262

在集成电路设计中，电容是一个不可或缺的基础元件。它不仅能够存储电能，更重要的是能够在交直流混合信号中发挥独特的“区分”作用。本文将从电容的基本原理出发，深入探讨其在电路中的具体应用。

集成电路电容是用于存储电能的一种元件，基本原理是充电放电，通交流隔直流。即在直流系统中，电容起到“断路”作用，直流信号无法通过电容，在交流系统中，电容起到“短路”作用，即交流信号可以通过电容，所以在交直流信号混合的电路中，电容可以将交直流“区分”开来。

交直流信号通过电容，请看下图

上图中幅值都为10V的交流信号和直流信号叠加，经过一个电容，在经过一个电阻。以上电路的波形如下图所示：
信号经过电容后
上图中，幅值为10V的直流信号和交流信号（频率为1Hz）叠加，通过红色波形可以看出，叠加后的波形，幅值被抬高了10V，即交直流混合叠加了。叠加后的信号通过了1uF的电容后，波形变为蓝色。通过蓝色波形可以看出，直流型号已经没有了，只剩下交流信号。所以电容起到了去直流信号和作用。

原理

隔直流作用原理

在直流系统中，上电瞬间电容充电，在电路中形成充电电流。充电结束后，电容两端的电压不再发生变化，所以不再有充电电流，即将直流隔断。

通交流作用原理

在交流系统中，由于电容两端的电压大小和方向不断发生变化（变化时间和频率相关）。所以电容一直存在充电和放电的过程，导致充电/放电一直存在，所以交流能够通过电容。

应用场景

根据这一原理，电容在电路设计中具有多种重要用途：

1. 在变压器变压后并联大电容，起到平滑输出的滤波作用；
2. 在集成电路的供电处并联小电容也一样滤波（滤除高频杂波，一般叫去耦电容）；
3. 用在信号输入（输出）部分串联，作为隔离电容（隔离直流的信号，输入（输出）交流信号）；
4. 用在微分或积分电路中，积累电荷后升压，作为微分或积分电容；
5. 用在电感--电容（LC）或者电阻--电容（RC）电路中，反复充放电，作为震荡电容；

本文部分内容来源于电容:隔直流通交流的原理 (360doc.com)

本文原文来自CSDN