電容的測(cè)量方法與詳細(xì)單位換算.doc

。電容的測(cè)量方法與詳細(xì)單位換算電容是板卡設(shè)計(jì)中必用的元件，其品質(zhì)的好壞已經(jīng)成為我們判斷板卡質(zhì)量的一個(gè)很重要的方面。 電容的功能和表示方法。 由兩個(gè)金屬極，中間夾有絕緣介質(zhì)構(gòu)成。電容的特性主要是隔直流通交流，因此多用于級(jí)間耦合、濾波、去耦、旁路及信號(hào)調(diào)諧。電容在電路中用“C”加數(shù)字表示，比如C8，表示在電路中編號(hào)為8的電容。 電容的分類。 電容按介質(zhì)不同分為：氣體介質(zhì)電容，液體介質(zhì)電容，無機(jī)固體介質(zhì)電容，有機(jī)固體介質(zhì)電容電解電容。按極性分為：有極性電容和無極性電容。按結(jié)構(gòu)可分為：固定電容，可變電容，微調(diào)電容。 電容的容量。 電容容量表示能貯存電能的大小。電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱為容抗，容抗與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān)，容抗XC=1/2f c (f表示交流信號(hào)的頻率，C表示電容容量)。 電容的容量單位和耐壓。 電容的基本單位是F（法），其它單位還有：毫法（mF）、微法（uF）、納法（nF）、皮法（pF）。由于單位F 的容量太大，所以我們看到的一般都是F、nF、pF的單位。換算關(guān)系：1F1000000F，1F=1000nF=1000000pF。 每一個(gè)電容都有它的耐壓值，用V表示。一般無極電容的標(biāo)稱耐壓值比較高有：63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等。有極電容的耐壓相對(duì)比較低，一般標(biāo)稱耐壓值有：4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。 電容的標(biāo)注方法和容量誤差。 電容的標(biāo)注方法分為：直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法。對(duì)于體積比較大的電容，多采用直標(biāo)法。如果是0.005，表示0.005uF=5nF。如果是5n，那就表示的是5nF。 數(shù)標(biāo)法：一般用三位數(shù)字表示容量大小，前兩位表示有效數(shù)字，第三位數(shù)字是10的多少次方。如：102表示10x10x10 PF=1000PF，203表示20x10x10x10 PF。 色標(biāo)法，沿電容引線方向，用不同的顏色表示不同的數(shù)字，第一、二種環(huán)表示電容量，第三種顏色表示有效數(shù)字后零的個(gè)數(shù)（單位為pF）。顏色代表的數(shù)值為：黑=0、棕=1、紅=2、橙=3、黃=4、綠=5、藍(lán)=6、紫=7、灰=8、白=9。 電容容量誤差用符號(hào)F、G、J、K、L、M來表示，允許誤差分別對(duì)應(yīng)為1%、2%、5%、10%、15%、20%。 電容的正負(fù)極區(qū)分和測(cè)量。 電容上面有標(biāo)志的黑塊為負(fù)極。在PCB上電容位置上有兩個(gè)半圓，涂顏色的半圓對(duì)應(yīng)的引腳為負(fù)極。也有用引腳長短來區(qū)別正負(fù)極長腳為正，短腳為負(fù)。 當(dāng)我們不知道電容的正負(fù)極時(shí)，可以用萬用表來測(cè)量。電容兩極之間的介質(zhì)并不是絕對(duì)的絕緣體，它的電阻也不是無限大，而是一個(gè)有限的數(shù)值，一般在1000兆歐以上。電容兩極之間的電阻叫做絕緣電阻或漏電電阻。只有電解電容的正極接電源正（電阻擋時(shí)的黑表筆），負(fù)端接電源負(fù)（電阻擋時(shí)的紅表筆）時(shí)，電解電容的漏電流才?。╇娮璐螅?。反之，則電解電容的漏電流增加（漏電阻減?。?。這樣，我們先假定某極為“+”極，萬用表選用R*100或R*1K擋，然后將假定的“+”極與萬用表的黑表筆相接，另一電極與萬用表的紅表筆相接，記下表針停止的刻度（表針靠左阻值大），對(duì)于數(shù)字萬用表來說可以直接讀出讀數(shù)。然后將電容放電（兩根引線碰一下），然后兩只表筆對(duì)調(diào)，重新進(jìn)行測(cè)量。兩次測(cè)量中，表針最后停留的位置靠左（或阻值大）的那次，黑表筆接的就是電解電容的正極。 電容使用的一些經(jīng)驗(yàn)及來四個(gè)誤區(qū)。 一些經(jīng)驗(yàn)：在電路中不能確定線路的極性時(shí)，建議使用無極電解電容。通過電解電容的紋波電流不能超過其充許范圍。如超過了規(guī)定值，需選用耐大紋波電流的電容。電容的工作電壓不能超過其額定電壓。在進(jìn)行電容的焊接的時(shí)候，電烙鐵應(yīng)與電容的塑料外殼保持一定的距離，以防止過熱造成塑料套管破裂。并且焊接時(shí)間不應(yīng)超過10秒，焊接溫度不應(yīng)超過260攝氏度。 四個(gè)誤區(qū)： 電容容量越大越好。 很多人在電容的替換中往往愛用大容量的電容。我們知道雖然電容越大，為IC提供的電流補(bǔ)償?shù)哪芰υ綇?qiáng)。且不說電容容量的增大帶來的體積變大，增加成本的同時(shí)還影響空氣流動(dòng)和散熱。關(guān)鍵在于電容上存在寄生電感，電容放電回路會(huì)在某個(gè)頻點(diǎn)上發(fā)生諧振。在諧振點(diǎn)，電容的阻抗小。因此放電回路的阻抗最小，補(bǔ)充能量的效果也最好。但當(dāng)頻率超過諧振點(diǎn)時(shí)，放電回路的阻抗開始增加，電容提供電流能力便開始下降。電容的容值越大，諧振頻率越低，電容能有效補(bǔ)償電流的頻率范圍也越小。從保證電容提供高頻電流的能力的角度來說，電容越大越好的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，一般的電路設(shè)計(jì)中都有一個(gè)參考值的。 同樣容量的電容，并聯(lián)越多的小電容越好， 耐壓值、耐溫值、容值、ESR(等效電阻)等是電容的幾個(gè)重要參數(shù)，對(duì)于ESR自然是越低越好。ESR與電容的容量、頻率、電壓、溫度等都有關(guān)系。當(dāng)電壓固定時(shí)候，容量越大，ESR越低。在板卡設(shè)計(jì)中采用多個(gè)小電容并連多是出與PCB空間的限制，這樣有的人就認(rèn)為，越多的并聯(lián)小電阻，ESR越低，效果越好。理論上是如此，但是要考慮到電容接腳焊點(diǎn)的阻抗，采用多個(gè)小電容并聯(lián)，效果并不一定突出。 ESR越低，效果越好。 結(jié)合我們上面的提高的供電電路來說，對(duì)于輸入電容來說，輸入電容的容量要大一點(diǎn)。相對(duì)容量的要求，對(duì)ESR的要求可以適當(dāng)?shù)慕档?。因?yàn)檩斎腚娙葜饕悄蛪海浯问俏誐OSFET的開關(guān)脈沖。對(duì)于輸出電容來說，耐壓的要求和容量可以適當(dāng)?shù)慕档鸵稽c(diǎn)。ESR的要求則高一點(diǎn)，因?yàn)檫@里要保證的是足夠的電流通過量。但這里要注意的是ESR并不是越低越好，低ESR電容會(huì)引起開關(guān)電路振蕩。而消振電路復(fù)雜同時(shí)會(huì)導(dǎo)致成本的增加。板卡設(shè)計(jì)中，這里一般有一個(gè)參考值，此作為元件選用參數(shù)，避免消振電路而導(dǎo)致成本的增加。 好電容代表著高品質(zhì)。 “唯電容論”曾經(jīng)盛極一時(shí)，一些廠商和媒體也刻意的把這個(gè)事情做成一個(gè)賣點(diǎn)。在板卡設(shè)計(jì)中，電路設(shè)計(jì)水平是關(guān)鍵。和有的廠商可以用兩相供電做出比一些廠商采用四相供電更穩(wěn)定的產(chǎn)品一樣，一味的采用高價(jià)電容，不一定能做出好產(chǎn)品。衡量一個(gè)產(chǎn)品，一定要全方位多角度的去考慮，切不可把電容的作用有意無意的夸大. 電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)(基本名詞解釋和單位換算)什么叫交流電?什么叫直流電? 電流的方向和大小隨時(shí)間周期性變化的電流叫交流電.我們生活用電和發(fā)電廠發(fā)的電都是交流電. 直流電方向和大小固定不變.如各種電池 直流發(fā)電機(jī)提供的電源都是直流電. 什么叫頻率?頻率的單位是什么 物體完成全振動(dòng)的次數(shù)叫頻率,頻率的單位是赫芝 符號(hào)是HZ .1000HZ=1KHZ;1000KHZ=1MHZ什么叫并聯(lián)什么叫串聯(lián) 將用電器并列聯(lián)接起來叫并聯(lián),我們的電燈和其它電器都是并聯(lián),將用電器依次聯(lián)接起來叫串聯(lián), 三相四線制 發(fā)電廠發(fā)的電是三相交流電, 將每個(gè)線圈的尾端接在一起線就構(gòu)成了三相四線制這樣省了兩條導(dǎo)線. 電流 電荷在電路中沿著一定方向移動(dòng),電路中就有了電流,電荷的定向移動(dòng)形成電流. 符號(hào): I 符號(hào)名稱: 安培（安） 單位: A 公式: 電流=電壓/電阻 IU/R 單位換算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安） 1A（安）=1000mA（毫安）=1000000A（微安） 電流的常用的單位是A,MA,A它們之間是千進(jìn)位. 電壓 符號(hào) V 符號(hào)名稱: 伏待 單位: V 公式: V=IR 有的書上電壓用U表示. 電壓的單位有KV=1000V MV=0.001V 它們之間是千進(jìn)位.電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻厚作用 符號(hào): R 符號(hào)名稱: 歐姆 單位: 大寫的希臘字母歐米嘎 公式: R=V/R 比歐姆大的單位是千歐=1000歐姆 兆歐=1000千歐 它們之間是千進(jìn)位 電功 電流通過用電器所做的功 符號(hào): J 符號(hào)名稱: 焦?fàn)?單位: J 公式: W=UIt 焦?fàn)栠@個(gè)單位太小,生活中常用度做電功的單位,就是平常所說的幾度電,度在技術(shù)中叫千瓦時(shí)符號(hào)是KWh 就是電功率在1000瓦使用1小時(shí).等于3600000J 電功率 電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫電功率 符號(hào): P 符號(hào)名稱: 瓦特 單位:W 公式:P=UI 單位換算: 1KW=1000W 電容 兩塊不相連的金屬板構(gòu)成,能夠儲(chǔ)存電荷. 符號(hào): F 符號(hào)名稱: 法垃 單位: F 1F=100000uF 1UF=100000PF(uuF)感抗：交流電也可以通過線圈，但是線圈的電感對(duì)交流電有阻礙作用，這個(gè)阻礙叫做感抗。電感量大，交流電難以通過線圈，說明電感量大，電感的阻礙作用大；交流電的頻率高，交流電也難以通過線圈，說明頻率高，電感的阻礙作用也大。實(shí)驗(yàn)證明，感抗和電感成正比，和頻率也成正比。如果感抗用XL表示，電感用L表示，頻率用f表示，那么XL=2fL感抗的單位是歐。知道了交流電的頻率f和線圈的電感L，就可以用上式把感抗計(jì)算出來。阻抗：具有電阻、電感和電容的電路里，對(duì)交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗由電阻、感抗和容抗三者組成，但不是三者簡單相加。如果三者是串聯(lián)的，又知道交流電的頻率f、電阻R、電感L和電容C，那么串聯(lián)電路的阻抗阻抗的單位是歐。對(duì)于一個(gè)具體電路，阻抗不是不變的，而是隨著頻率變化而變化。在電阻、電感和電容串聯(lián)電路中，電路的阻抗一般來說比電阻大。也就是阻抗減小到最小值。在電感和電容并聯(lián)電路中，諧振的時(shí)候阻抗增加到最大值，這和串聯(lián)電路相反。相位：相位是反映交流電任何時(shí)刻的狀態(tài)的物理量。交流電的大小和方向是隨時(shí)間變化的。比如正弦交流電流，它的公式是i=Isin2ft。i是交流電流的瞬時(shí)值，I是交流電流的最大值，f是交流電的頻率，t是時(shí)間。隨著時(shí)間的推移，交流電流可以從零變到最大值，從最大值變到零，又從零變到負(fù)的最大值，從負(fù)的最大值變到零。在三角函數(shù)中2ft相當(dāng)于角度，它反映了交流電任何時(shí)刻所處的狀態(tài)，是在增大還是在減小，是正的還是負(fù)的等等。因此把2ft叫做相位，或者叫做相。如果t等于零的時(shí)候，i并不等于零，公式應(yīng)該改成i=Isin(2ft+)。那么2ft+叫做相位，叫做初相位，或者叫做初相。相位差：兩個(gè)頻率相同的交流電相位的差叫做相位差，或者叫做相差。這兩個(gè)頻率相同的交流電，可以是兩個(gè)交流電流，可以是兩個(gè)交流電壓，可以是兩個(gè)交流電動(dòng)勢(shì)，也可以是這三種量中的任何兩個(gè)。例如研究加在電路上的交流電壓和通過這個(gè)電路的交流電流的相位差。如果電路是純電阻，那么交流電壓和電流電流的相位差等于零。也就是說交流電壓等于零的時(shí)候，交流電流也等于零，交流電壓變到最大值的時(shí)候，交流電流也變到最大值。這種情況叫做同相位，或者叫做同相。如果電路含有電感和電容，交流電壓和交流電流的相位差一般是不等于零的，也就是說一般是不同相的，或者電壓超前于電流，或者電流超前于電壓。加在晶體管放大器基極上的交流電壓和從集電極輸出的交流電壓，這兩者的相位差正好等于180。這種情況叫做反相位，或者叫做反相。 1、電阻率-又叫電阻系數(shù)或叫比電阻。是衡量物質(zhì)導(dǎo)電性能好壞的一個(gè)物理量，以字母表示，單位為歐姆*毫米平方/米。在數(shù)值上等于用那種物質(zhì)做的長1米截面積為1平方毫米的導(dǎo)線，在溫度20C時(shí)的電阻值，電阻率越大，導(dǎo)電性能越低。則物質(zhì)的電阻率隨溫度而變化的物理量，其數(shù)值等于溫度每升高1C時(shí)，電阻率的增加與原來的電阻電阻率的比值，通常以字母表示，單位為1/C。 2、電阻的溫度系數(shù)-表示物質(zhì)的電阻率隨溫度而變化的物理量，其數(shù)值等于溫度每升高1C時(shí)，電阻率的增加量與原來的電阻率的比值，通常以字母表示，單位為1/C。 3、電導(dǎo)-物體傳導(dǎo)電流的本領(lǐng)叫做電導(dǎo)。在直流電路里，電導(dǎo)的數(shù)值就是電阻值的倒數(shù)，以字母表示，單位為歐姆。 4、電導(dǎo)率-又叫電導(dǎo)系數(shù)，也是衡量物質(zhì)導(dǎo)電性能好壞的一個(gè)物理量。大小在數(shù)值上是電阻率的倒數(shù)，以字母表示，單位為米/歐姆*毫米平方。 5、電動(dòng)勢(shì)-電路中因其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能所引起的電位差，叫做電動(dòng)勢(shì)或者簡稱電勢(shì)。用字母E表示，單位為伏特。 6、自感-當(dāng)閉合回路中的電流發(fā)生變化時(shí)，則由這電流所產(chǎn)生的穿過回路本身磁通也發(fā)生變化，因此在回路中也將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象，這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。 7、互感-如果有兩只線圈互相靠近，則其中第一只線圈中電流所產(chǎn)生的磁通有一部分與第二只線圈相環(huán)鏈。當(dāng)?shù)谝痪€圈中電流發(fā)生變化時(shí)，則其與第二只線圈環(huán)鏈的磁通也發(fā)生變化，在第二只線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象。 8、電感-自感與互感的統(tǒng)稱。 9、感抗-交流電流過具有電感的電路時(shí)，電感有阻礙交流電流過的作用，這種作用叫做感抗，以Lx表示，Lx=2fL. 10、容抗-交流電流過具有電容的電路時(shí)，電容有阻礙交流電流過的作用，這種作用叫做容抗，以Cx表示，Cx=1/12fc。 11、脈動(dòng)電流-大小隨時(shí)間變化而方向不變的電流，叫做脈動(dòng)電流。 12、振幅-交變電流在一個(gè)周期內(nèi)出現(xiàn)的最大值叫振幅。 13、平均值-交變電流的平均值是指在某段時(shí)間內(nèi)流過電路的總電荷與該段時(shí)間的比值。正弦量的平均值通常指正半周內(nèi)的平均值，它與振幅值的關(guān)系：平均值=0.637*振幅值。 14、有效值-在兩個(gè)相同的電阻器件中，分別通過直流電和交流電，如果經(jīng)過同一時(shí)間，它們發(fā)出的熱量相等，那么就把此直流電的大小作為此交流電的有效值。正弦電流的有效值等于其最大值的0.707倍。 15、有功功率-又叫平均功率。交流電的瞬時(shí)功率不是一個(gè)恒定值，功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值叫做有功功率，它是指在電路中電阻部分所消耗的功率，以字母P表示，單位瓦特。 16、視在功率-在具有電阻和電抗的電路內(nèi)，電壓與電流的乘積叫做視在功率，用字母Ps來表示，單位為瓦特。 17、無功功率-在具有電感和電容的電路里，這些儲(chǔ)能元件在半周期的時(shí)間里把電源能量變成磁場（或電場）的能量存起來，在另半周期的時(shí)間里對(duì)已存的磁場（或電場）能量送還給電源。它們只是與電源進(jìn)行能量交換，并沒有真正消耗能量。我們把與電源交換能量的速率的振幅值叫做無功功率。用字母Q表示，單位為芝。 18、功率因數(shù)-在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是視在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）將小于視在功率。有功功率與視在功率之比叫做功率因數(shù)，以COS表示。 19、相電壓-三相輸電線（火線）與中性線間的電壓叫相電壓。 20、線電壓-三相輸電線各線（火線）間的電壓叫線電壓，線電壓的大小為相電壓的1.73倍。 21、相量-在電工學(xué)中，用以表示正弦量大小和相位的矢量叫相量，也叫做向量。 22、磁通-磁感應(yīng)強(qiáng)度與垂直于磁場方向的面積的乘積叫做磁通，以字母表示，單位為麥克斯韋。 23、磁通密度-單位面積上所通過的磁通大小叫磁