电容在电路中的作用

电容在电路中的作用挺多的。从物理效应来看,可以是电能“蓄水池”,从阻抗匹配的角度看,可以是提高电源效率。

 

电容在电路中的作用

 

下面我们来具体介绍电容的作用:

第一个作用

偏路电容:用于旁路电路中的电容叫做旁路电容,用于向本地器件提供能量,使稳压器输出均匀化,降低负载的需求,尽量减少阻抗,滤除输入信号的干扰。


第二个作用

去耦电容:用于去耦电路中的电容叫做去耦电容,多用于多级放大器的直流电压供给电路中,以消除每级放大器间的耦合干扰,滤除输出信号的干扰。


第三个作用

中和电容:用于中和电路中的电容叫做中和电容,多用于收音机中高频放大器、电视机高频放大器中,以消除自激振荡现象。


第四个作用

耦合电容:用于耦合电路中的电容叫做耦合电容,多用于低频信号的传递与放大过程,以防止前后两级电路的静态工作点相互影响,起到的是隔直流通交流的作用


第五个作用

滤波电容:用于滤波电路中的电容叫做滤波电容,多用于各类滤波器中,以去除一定频段内的信号。


第六个作用

消振电容:用于高频消振电路中的电容叫做高频消振电容,多用于音频负反馈放大器中,以消除放大器可能出现的高频啸叫现象。


第七个作用

积分电容:用于积分电路中的电容叫做积分电容,多用于电势场扫描的同步分离电路中,以从场复合同步信号中分离出场同步信号。

 

第八个作用

微分电容:用于微分电路中的电容叫做微分电容,多用于触发器电路中,以从各类信号中得到尖顶触发信号。


第九个作用

自举电容:用于自举电路中的电容叫做自举电容,多用于OTL功率放大器的输出级电路中,以通过正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度。


第十一个作用

分频电容:用于分频电路中的电容叫做分频电容,多用于音响的扬声器分频电路中,以使得各频段扬声器工作在各自相应频段。

 

第十二个作用

补偿电容:用于补偿电路中的电容叫做补偿电容,多用于卡座的高低音补偿电路中,以提升放音信号中的高低频信号。

 

第十三个作用

定时电容:用于定时电路中的电容叫做定时电容,用于控制时间常数的大小,从而实现对电容充放电时间的控制。

 

电容器主要参数

(1)标称电容量,为标志在电容器上的电容量。但电容器实际电容量与

 

电容充电过程

标称电容量是有偏差的,精度等级与允许误差有对应关系。一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级表示容量精度,根据用途选取。电解电容器的容值,取决于在交流电压下工作时所呈现的阻抗,随着工作频率、温度、电压以及测量方法的变化,容值会随之变化。电容量的单位为F(法)。 

 

电容器既然是一种储存电荷的“容器”,就有“容量”大小的问题。为了衡量电容器储存电荷的能力,确定了电容量这个物理量。电容器必须在外加电压的作用下才能储存电荷。不同的电容器在电压作用下储存的电荷量也可能不相同。国际上统一规定,给电容器外加1伏特直流电压时,它所能储存的电荷量,为该电容器的电容量(即单位电压下的电量),用字母C表示。电容量的基本单位为法拉(F)。在1伏特直流电压作用下,如果电容器储存的电荷为1库仑,电容量就被定为1法拉,法拉用符号F表示,1F=1Q/V。在实际应用中,电容器的电容量往往比1法拉小得多,常用较小的单位,如毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)等,它们的关系是:1微法等于百万分之一法拉;1皮法等于百万分之一微法,即:

 

1法拉(F)=1000毫法(mF);1毫法(mF)=1000微法(μF);1微法(μF)=1000纳法(nF);1纳法(nF)=1000皮法(pF);即:1F=1000000μF;1μF=1000000pF。 

 

(2)额定电压,为在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压。如果工作电压超过电容器的耐压,电容器将被击穿,造成损坏。在实际中,随着温度的升高,耐压值将会变低。 

 

(3)绝缘电阻。直流电压加在电容上,产生漏电电流,两者之比称为绝缘电阻。当电容较小时,其值主要取决于电容的表面状态;容量大于0.1μF时,其值主要取决于介质。通常情况,绝缘电阻越大越好。 

 

(4)损耗。电容在电场作用下,在单位时间内因发热所消耗的能量称做损耗。损耗与频率范围、介质、电导、电容金属部分的电阻等有关。 

 

(5)频率特性。随着频率的上升,一般电容器的电容量呈现下降的规律。当电容工作在谐振频率以下时,表现为容性;当超过其谐振频率时,表现为感性,此时就不是一个电容而是一个电感了。所以一定要避免电容工作于谐振频率以上。 

 

作用

电容器

在直流电路中,电容器是相当于断路的。电容器是一种能够储藏电荷的元件,也是最常用的电子元件之一。 

 

这得从电容器的结构上说起。最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是由于中间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质都是可以导电的,我们称这个电压为击穿电压。电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体了。不过在中学阶段,这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。

 

但是,在交流电路中,因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的,这个时候,在极板间形成变化的电场,而这个电场也是随时间变化的函数。实际上,电流是通过电场的形式在电容器间通过的。 

 

电容器的作用:

●耦合:用在耦合电路中的电容称为耦合电容,在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路,起隔直流通交流作用。 

 

●滤波:用在滤波电路中的电容器称为滤波电容,在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路,滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。

 

●退耦:用在退耦电路中的电容器称为退耦电容,在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路,退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。

 

●高频消振:用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容,在音频负反馈放大器中,为了消振可能出现的高频自激,采用这种电容电路,以消除放大器可能出现的高频啸叫。 

 

●谐振:用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容,LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。

 

●旁路:用在旁路电路中的电容器称为旁路电容,电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号,可以使用旁路电容电路,根据所去掉信号频率不同,有全频域(所有交流信号)旁路电容电路和高频旁路电容电路。 

 

●中和:用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收音机高频和中频放大器,电视机高频放大器中,采用这种中和电容电路,以消除自激。 

 

●定时:用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需要通过电容充电、放电进行时间控制的电路中使用定时电容电路,电容起控制时间常数大小的作用。 

 

●积分:用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电势场扫描的同步分离电路中,采用这种积分电容电路,可以从场复合同步信号中取出场同步信号。 

 

●微分:用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发器电路中为了得到尖顶触发信号,采用这种微分电容电路,以从各类(主要是矩形脉冲)信号中得到尖顶脉冲触发信号。 

 

●补偿:用在补偿电路中的电容器称为补偿电容,在卡座的低音补偿电路中,使用这种低频补偿电容电路,以提升放音信号中的低频信号,此外,还有高频补偿电容电路。 

 

●自举:用在自举电路中的电容器称为自举电容,常用的OTL功率放大器输出级电路采用这种自举电容电路,以通过正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度。 

 

●分频:在分频电路中的电容器称为分频电容,在音箱的扬声器分频电路中,使用分频电容电路,以使高频扬声器工作在高频段,中频扬声器工作在中频段,低频扬声器工作在低频段。 

 

●负载电容:是指与石英晶体谐振器一起决定负载谐振频率的有效外界电容。负载电容常用的标准值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。负载电容可以根据具体情况作适当的调整,通过调整一般可以将谐振器的工作频率调到标称值。