电容性耦合
电容耦合

公共阻抗耦合:这也是常见的一种耦合方式。常发生在两个电路的电流有共同通路的情况。公共阻抗耦合有公源和被干扰对象间没有公共阻抗。
电容耦合:又称电场耦合或静电耦合,是由于分布电容的存在而产生的一种耦合方式。
电磁感应耦合:又称磁场耦合。是由于内部或外部空间电磁场感应的一种耦合方式,防止这种耦合的常用方法是对容易受干扰的器件或电路加以屏蔽。
记得以前我的观点是:去藕电容一般容量比较大,也就是避免噪声耦合到其他部分的意思;旁路电容容量小,提供低阻抗的噪声回流路径。
其实这种说法也可以算没有什么大错误。但是经过偶查阅了相关资料,才发现其实decouple和bypass从根本上来说没有任何区别,两者在称谓上可以互换。两者的作用低俗一点说:当电源用。所谓噪声其实
⑥电容的正负极区分和测量。
电容上面有标志的黑块为负极。在PCB上电容位置上有两个半圆,涂颜色的半圆对应的引脚为负极。也有用引脚长短来区别正负极长脚为正,短脚为负。
当我们不知道电容的正负极时,可以用万用表来测量。电容两极之间的介质并不是绝对的绝缘体,它的电阻也不是无限大,而是一个有限的数值,一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻或漏电电阻。只有电解电容的正极接电源正(电阻挡时的黑表笔),负端接电源负(电阻挡时的红表笔)时,电解电容的漏电流才小(漏电阻大)。反之,则电解电容的漏电流增加(漏电阻减小)。这样,我们先假定某极为“+”极,万用表选用R*100或R*1K挡,然后将假定的“+”极与万用表的黑表笔相接,另一电极与万用表的红表笔相接,记下表针停止的刻度(表针靠左阻值大),对于数字万用表来说可以直接读出读数。然后将电容放电(两根引线碰一下),然后两只表笔对调,重新进行测量。两次测量中,表针最后停留的位置靠左(或阻值大)的那次,黑表笔接的就是电解电容的正极。
详细解析耦合电容的原理

详细解析耦合电容的原理
耦合电容是一种用于将两个电路(或电子元件)之间的信号进行传输和耦合的元件。
它包含两个电极和介质,介质的特性决定了电容元件的特性。
当两个电路中的一个电路的变化信号(例如电压变化)传入耦合电容,耦合电容会储存这个变化信号的能量。
然后,这个能量会传递到另一个电路中,从而实现两个电路之间的信号传输和耦合。
耦合电容的原理基于电容器的特性。
电容器的两个电极之间存在电场,当电压或电荷在电容器的电极之间发生变化时,电场会储存或释放能量。
耦合电容的工作原理如下:
1. 当一个电路的信号传入耦合电容时,耦合电容会储存这个电路的变化信号的能量。
这是因为电压变化会导致电容器电极之间的电场发生变化,进而导致电容器储存或释放能量。
2. 储存的能量随后会传递到另一个电路中。
这是因为电容器两个电极之间的电场变化会导致变化信号的传输。
耦合电容在电子电路中有着广泛的应用。
例如,在放大器电路中,耦合电容用于将输入信号传递到放大器的输入端。
同样,在调音台中,耦合电容用于将不同的音频信号输入到不同的放大器中。
总结:
耦合电容是一种用于将两个电路之间的信号进行传输和耦合的元件。
它的工作原理基于电容器的特性,即电压或电荷的变化会导致电场的变化,进而导致能量的传输。
耦合电容在电子电路中有广泛的应用。
电容耦合的抑制方法

电容耦合的抑制方法
电容耦合是指通过一个电容器将两个电路的直流部分隔离,只传递交流信号。
然而,由于电容器的特性,会导致一些问题,如低频截止、直流偏移和共模干扰等。
为了抑制这些问题,可以采取以下方法:
1. 增加耦合电容器的容值:增大耦合电容器的容值可以降低低频截止频率,使交流信号传递得更为完整。
2. 添加直流耦合环路:在电容耦合器的两个端口间添加一个反馈环路,通过调整反馈系数来消除直流偏移。
常见的方法包括添加稳压二极管和电阻网络。
3. 使用DC blocking电容器:在接收端和发送端的输入/输出端口处,添加一个直流封锁电容器,以阻止直流信号传递。
4. 增加滤波电路:在电容耦合器的输出端口处添加一个滤波电路,以去除直流偏移和低频噪声。
5. 使用差分输入/输出:采用差分输入/输出结构可以抵抗共模干扰,提高信号质量。
差分输入/输出可以通过使用差分放大器、差分线路和差分滤波器等实现。
6. 选择合适的耦合电容器:通过选择电容器的特性,如ESR(等效串联电阻)、ESL(等效串联电感)和容值温度系数等,可以降低直流偏移和增加高频响应。
这些方法可以根据具体的应用场景和要求进行选择和组合使用,以实现较好的电容耦合抑制效果。
电容耦合的工作原理

电容耦合的工作原理
电容耦合是一种常见的信号耦合方式,主要用于不同电路之间的信号传输或耦合。
其工作原理如下:
1. 电容耦合的基本原理是利用电容器的电容性质,将信号耦合到被耦合电路中。
2. 信号源与被耦合电路之间通过一个电容器连接。
电容器具有充放电的特性。
3. 当信号源的信号发生变化时,通过电容器传输到被耦合电路中。
4. 信号源的变化引起电容器两端电位差的变化,导致电容器中储存的电荷发生变化。
5. 这些电荷变化引起被耦合电路中的电压或电流发生相应的变化。
6. 通过合适的电容器参数选择,可以实现对信号的传输或耦合。
7. 由于电容器具有相对较高的阻抗,可以有效隔离耦合电路之间的直流电位差。
总的来说,电容耦合利用电容器的特性,在不同电路之间传输或耦合信号,实现不同电路之间的交流耦合。
电容的耦合

电容的耦合电容是一种用于储存电荷的器件,它由两个金属板和介质组成。
当电容器中加上电压时,金属板上会产生正负电荷,形成电场。
电容的耦合就是指通过电容器将电场传递到其他电路中,实现信号的耦合传递。
电容的耦合在电子电路中起到非常重要的作用。
它可以实现不同电路之间的信号传递,实现各种功能和应用。
下面将分别介绍几种常见的电容耦合应用。
一、耦合电容器在放大电路中的应用在放大电路中,耦合电容器常常用于实现信号的耦合传递。
例如,放大器的输入端和输出端之间使用耦合电容器将信号耦合传递。
这样可以实现输入信号的放大,并将放大后的信号输出到下一级电路中。
耦合电容器的容值选择要合适,以确保信号的传递和放大效果。
二、耦合电容器在滤波电路中的应用滤波电路常常使用耦合电容器来实现对特定频率信号的滤波。
例如,低通滤波器中,输入信号通过一个电容器耦合到滤波器电路中,只有低频信号能够通过,高频信号被滤除。
类似地,高通滤波器和带通滤波器也可以使用耦合电容器实现相应的功能。
三、耦合电容器在功率放大电路中的应用耦合电容器还可以用于功率放大电路中。
例如,功率放大器的输入端和输出端之间使用耦合电容器,将输入信号耦合到功率放大器中,经过放大后的信号再通过耦合电容器输出到负载上。
这样可以实现功率的放大和输出。
四、耦合电容器在信号传输中的应用电容的耦合还可以用于信号传输中。
例如,音频信号的传输中常常使用耦合电容器。
音频信号经过耦合电容器耦合到音频放大器中,再经过放大器放大后,通过耦合电容器输出到扬声器上。
这样可以实现音频信号的传输和放大。
总结起来,电容的耦合在电子电路中有着广泛的应用。
它可以实现信号的耦合传递、滤波、功率放大和信号传输等功能。
不同的电路和应用需要选择合适的耦合电容器和容值,以确保电路的性能和功能。
在实际应用中,还需要考虑电容器的尺寸、成本和可靠性等因素。
因此,在电子电路设计中,对于电容的耦合应用需要进行合理选择和设计,以满足具体的需求。
电容耦合电路

电容耦合电路电容耦合电路是一种常见的电路配置,用于实现信号的耦合和传输。
它由一个输入电容和一个输出电容组成,通过这两个电容将输入信号和输出信号相互耦合。
本文将从电容耦合电路的工作原理、特点以及应用等方面进行介绍。
我们来了解一下电容耦合电路的工作原理。
电容耦合电路利用了电容器的特性,当电容器两端施加不同电压时,电容器会储存电荷,形成电场。
当输入信号施加在输入电容上时,电容器会随之充电或放电,从而将输入信号传递到输出电容上。
输出电容接收到输入信号后,同样会充电或放电,进而将信号传递到输出端。
电容耦合电路具有以下几个特点。
首先,它可以实现直流隔离。
由于电容器不允许直流通过,因此电容耦合电路可以隔离输入和输出电路的直流分量,只传递交流信号。
这样可以避免直流偏置对后续电路的影响。
其次,电容耦合电路具有较宽的频率响应范围。
电容器的阻抗与频率成反比,因此电容耦合电路可以传递较宽频率范围内的信号。
此外,电容耦合电路的输入和输出阻抗较高,不会对前后级电路产生明显的负载效应。
电容耦合电路在实际应用中有着广泛的用途。
首先,它常用于放大器的输入端。
由于放大器的输入阻抗通常较高,因此需要通过电容耦合电路来实现信号的输入。
其次,电容耦合电路也可以用于信号的耦合和分离。
当需要将多个信号耦合在一起时,可以通过电容耦合电路实现;当需要将信号从一个电路中分离出来时,同样可以使用电容耦合电路。
此外,电容耦合电路还可以用于直流偏置的消除、频率滤波器的设计等。
然而,电容耦合电路也存在一些限制和注意事项。
首先,电容耦合电路对输入信号的幅度和频率有一定的要求。
过大的输入信号会使电容器充电或放电过程变慢,影响信号的传输效果;过高的频率会导致电容器的阻抗变化,影响电路的传输特性。
其次,电容耦合电路对输入和输出电容的选取也有一定要求。
电容的容值过小会影响低频信号的传输,容值过大会影响高频信号的传输。
因此,在设计电容耦合电路时,需要根据具体应用场景来选择适当的电容值。
电容耦合原理

电容耦合原理
电容耦合原理是一种常见的信号传输方式,广泛应用于电子电路中。
它通过连接一个电容器,将源电路与负载电路隔离开来,实现信号的传输。
具体原理如下:
在电路中,当交流信号输入到电容耦合器时,信号会通过电容器的两个板之间的电场产生电流。
这个电流会经过耦合器的输出端口传递给负载电路。
通过适当的设计,可以使得电容器的容值与频率响应相匹配,从而实现信号的传输。
然而,直流信号将无法通过电容耦合器传输,因为电容器会阻止直流电流的流动。
电容耦合器的优点是具有较高的隔离性能和频率响应,能够传输宽频带的信号。
同时,由于电容器的隔离作用,源电路和负载电路之间可以有不同的电位差,从而避免了可能的共模干扰。
然而,电容耦合器也存在一些限制。
首先,由于电容器本身的特性,信号的低频响应会有所衰减。
此外,电容器的容值和介质选择也会对频率特性产生影响。
因此,在设计电容耦合器时,需要根据具体的应用场景和需求来选择合适的电容器参数。
总的来说,电容耦合原理通过电容器实现源电路和负载电路之间的隔离和传输,是一种常用的信号耦合方式。
它在电子电路设计和信号传输中发挥了重要的作用。
电容的耦合

电容的耦合电容的耦合是指通过电容将两个或多个电路相互连接起来,实现信号的传递和传输。
电容作为一种被动元件,具有存储电能的特性,可以在电路中起到耦合和隔离的作用。
本文将从电容的基本原理、电容的耦合方式以及电容耦合在实际应用中的作用等方面进行阐述。
我们来了解一下电容的基本原理。
电容是由两个导体板之间的绝缘介质(如空气、聚乙烯等)隔开而形成的。
当两个导体板上分别带有正负电荷时,它们之间会形成电场,导致电荷在导体板之间的移动。
电容的容量大小与导体板的面积、板间距以及介质的介电常数有关。
电容可以存储电能,当外加电压改变时,电容会储存或释放电荷,实现电荷的传递和传输。
在电路中,电容可以通过不同的耦合方式实现电路之间的耦合。
常见的电容耦合方式有直接耦合和交流耦合。
直接耦合是指将两个电路通过电容直接连接起来,实现信号的传递。
交流耦合是指通过电容将两个电路的交流信号耦合在一起,实现信号的传输。
电容耦合在实际应用中起着重要的作用。
首先,电容耦合可以实现电路之间的隔离。
在一些需要隔离的电路中,通过电容耦合可以阻隔直流信号,只传递交流信号,起到隔离的作用。
其次,电容耦合可以实现不同频率信号的耦合和分离。
在多频信号处理中,通过选择合适的电容值,可以实现不同频率信号之间的耦合和分离,达到信号处理的目的。
另外,电容耦合还可以实现阻抗匹配。
当两个电路的输入输出阻抗不匹配时,通过电容耦合可以实现阻抗的匹配,提高电路的性能。
除了以上的作用,电容耦合还在一些特定的电路中得到广泛应用。
例如,在放大器的输入和输出端之间使用电容耦合可以实现直流的隔离,避免直流偏置对放大器的影响。
在音频放大器中,电容耦合可以实现低频信号的耦合和放大,提高音频信号的质量。
另外,在射频电路中,通过电容耦合可以实现射频信号的耦合和隔离,提高射频电路的性能。
电容的耦合是通过电容将两个或多个电路相互连接起来,实现信号的传递和传输。
电容耦合可以实现电路之间的隔离、不同频率信号的耦合和分离以及阻抗匹配等功能。
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从基本模型可以得到,为了减少骚扰电压可以采取一些措施来减少B,
S和cosθ。
采用两电路的物理分隔或者双绞线,以减少B。 将导体靠近地面放置或将两个导体捻在一起,以减少S。
调整骚扰电路与敏感电路的去向,以减少cosθ 。
两导线间感性耦合基本模型
若忽略I2对电路1的影响,则有
UNj C 12RU 1
表明电容性耦合的骚扰作用相当于在导体2与地之间连接了一电压变换。
电容性耦合的频率特性
UN
UN (C12C12C2G)U1
UN C12RU 1
1
R(C12 C2G )
电容性干扰的抑制方法
针对干扰源和敏感设备 干扰源系统的电气参数应使电压变化幅度和变化率尽可能地小;被干 扰系统应尽可能地设计成低阻及高信噪比系统;系统的结构应尽可能 紧凑,且彼此空间上相互隔离。
Un
R2
R2 1
jC12
U1
1
jC12 jR(C12
R
C2G
)
U1
R1
R2
R
jC2G
1
R
1 jC2G R
jC2G
分类讨论
UN1jjR (C C1122R C2G)U1
高频
R 1 /[ (C 1 2C 2 G )]
R 1 /[ (C 1 2 C 2 G )]
低频
UN (C12C12C2G)U1
电阻性耦合
基本模型:
当电路1有电压U1作用时,该电压经Z1加到公共阻抗Z12上。当电路2开 路时,电路1耦合到电路2的电压为:
U2
Z12 Z1 Z12
U1
(1)
若公共阻抗Z12中不包含电抗元件,则该电路为共电阻耦合,简称电阻 性耦合。
•直接传导连接
若 Z 12 ,则由前面基本模型关系有 U1 U 2 ,进而形成直 接传导耦合。
•公共电源连接
两电路间的公共电源线将二者所受的作用联系了起来。在实际工 程中往往也需要具体处理。例如:将电路1的电源引线靠近电源 输出端可以降低电源引线的 公共阻抗耦合。另外,采用稳压电源 可以降低电源内阻,从而降低电源内阻的耦合。
电阻性干扰的抑制方法
让两个电流回路或系统彼此无关。信号相互独立,避免电路的连接。
模型
前面模型可以简化为如下形式:
U2
R2
R2 XC
U1
jCR2 1 jCR2
U1
其中:
R2
RL 2 RG 2 RL2 RG2
XC
1
jC
当耦合电容很小时,上面结果可以化简为:
Note:电容性耦合的作用相当于在2电路与地 之间连接了一个幅度为 jCU1 的电流源。
U2 jCR2U1
当考虑电路与地面间的容性关系时, 则相应模型为:
I1
Z11
U1
jL1
I2
(Z11
jM12U1 jL1)(Z21 Z22
jL2 )
UN1
(Z11
jM12Z21U1 jL1)(Z21 Z22
jL2)
UN2
(Z11
jM12Z22U1 jL1)(Z21 Z22
jL2)
例 两根导线,长度l1=l2=1m,半径r =0.5mm,相距d =30mm,距接地金属平面 高度h1=h2=10mm。干扰源负载Z11 =100,受干扰回路负载Z21 =Z22=100,设干 扰频率f =1MHz,干扰源电压U1=10V,求负载受到的干扰电压为多少?
这里考虑两根导线所构成的基本模型。在导体2周围有一以管状表 示的屏蔽体,这时问题模型将变得更加复杂一些。
导体2完全被屏蔽
有 C 1 2 0 ,C 2 G 0 ,U —N — 导U 体S2被完全屏蔽。
故
UN US C1SC 1S CSGU1
若不接地,屏蔽体所拾取的骚扰为
UN
C12 C12C2G
限制耦合阻抗,越低越好。导线的电阻和电感越低越好。
电路去耦。各个不同回路之间仅在惟一的一点作电连接,达到电流 回路间电路去耦的目的。
电气隔离。
• 变压器 • 光电耦合
• 强弱电隔离 • 继电器
2. 电容性耦合
电容性耦合
电容性耦合也称为电耦合,它是由两电路间的电场相互作用所引起。
两导线间容 性耦合基本
显然,该模型是一个非常基本的模型,由于公共阻抗的改变,系 统模型的特性也会发生相应的改变。而由此所表现的特点对于其 它复杂系统模型的分析、调整和控制都是有帮助的。
•公共接地连接
“联系”和“问题”
对于两个电路,电路间公共接地的存在会在一定程度上为干扰影 响的产生创造可能。因此,在系统的电磁兼容设计中,往往需要 对接地进行具体而有效的处理。例如:消除的方法可以是将地线 尽量缩短并加粗,以降低公共地线阻抗。
Note:等效源,其结论 与电容无屏蔽情况类似。
U nj R1 C U 21
3. 电感性耦合
电感性耦合
电容性耦合也称为磁耦合,它是由两电路间的磁场相互作用所引 起的。
当电流I在闭合电路中流动时,该电流就会产生与其大小成正比的磁 通量Φ。比例常数称为电感L:
LI
当一个电路中的电流在另一个电路中产生磁通时,这两个电路之间
针对传输耦合途径 系统间的耦合部分的布置应使耦合电容尽量小(例如:尽量增大间距、 减少导线长度、避免平行走线等);采用平衡措施;实施电容屏蔽。
屏蔽对电容性骚扰的影响
电容性骚扰中,容性耦合是其中电磁作用的主要特征。导线 间的的容性耦合在工程中普遍存在。工程中电磁兼容性技术 有多种。在一些特殊情况下,导线会被特定的金属包裹。对 于这类代表性问题需要具体进行分析。
就存在互感M12:
M12
12
I1
(1)
由电磁感应规律可知,磁通密度为B的磁场在面积为S的闭合回路中
感应的电压为:
Un
d dt
Bds
S
如果闭合回路是静止的,磁通密度随时间作正弦变化,但在闭合
回路面积上是常数:
U njw B Sc o s (2 )
耦合到敏感电路的总磁通
于是用两电路之间的互感Байду номын сангаас示感应电压:
U1
若接地,拾取的骚扰为
UN US 0
导体2非完全被屏蔽
有 C120, C2G0 —— 导体2非完全屏蔽。
若接地电阻为无限大,则拾取的骚扰 电压为:
Un
C12
C12C2GC2S
U1
若接地电阻为有限大,则拾取的骚扰
电压为:
U n1j R (C j1C 2 1C 2 R 2GC 2S)U 1
若 Rj(C12C 12GC2S)
3.2 传导耦合
传导耦合是用电系统中的重要电磁骚扰耦合方式。根据其具体耦合 机理的不同又可以进一步做细分处理,如:电阻性耦合、电容性耦
合、电感性耦合等。下面将对具体的几种基本传导耦合方式进行讨 论。
1. 电阻性耦合
电阻性耦合又称电路性耦合,这是一种最常见的传导耦合方式。在 实际结构中,这种耦合方式往往以单个或多个集总电阻的组合形式 形成耦合网络。