一、電容的作用

作為無(wú)源元件之一的電容，其作用不外乎以下幾種：應(yīng)用于電源電路，實(shí)現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲(chǔ)能的作用，下面分類詳述之。

1)旁路

旁路電容是為本地器件提供能量的儲(chǔ)能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化，降低負(fù)載需求。就像小型可充電電池一樣，旁路電容能夠被充電，并向器件進(jìn)行放電。

為盡量減少阻抗，旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防止輸入值過(guò)大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地彈是地連接處在通過(guò)大電流毛刺時(shí)的電壓降。

2)去藕

去藕，又稱解藕。從電路來(lái)說(shuō)，總是可以區(qū)分為驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。

如果負(fù)載電容比較大，驅(qū)動(dòng)電路要把電容充電、放電，才能完成信號(hào)的跳變，在上升沿比較陡峭的時(shí)候，電流比較大，這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會(huì)吸收很大的電源電流，由于電路中的電感，電阻(特別是芯片管腳上的電感，會(huì)產(chǎn)生反彈)，這種電流相對(duì)于正常情況來(lái)說(shuō)實(shí)際上就是一種噪聲，會(huì)影響前級(jí)的正常工作，這就是所謂的“耦合”。

去藕電容就是起到一個(gè)“電池”的作用，滿足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。將旁路電容和去藕電容結(jié)合起來(lái)將更容易理解。

旁路電容實(shí)際也是去藕合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。

高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般取 0.1μF、0.01μF 等;而去耦合電容的容量一般較大，可能是 10μF 或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)、以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來(lái)確定。

旁路是把輸入信號(hào)中的干擾作為濾除對(duì)象，而去耦是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象，防止干擾信號(hào)返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。

3)濾波

從理論上(即假設(shè)電容為純電容)說(shuō)，電容越大，阻抗越小，通過(guò)的頻率也越高。但實(shí)際上超過(guò) 1μF 的電容大多為電解電容，有很大的電感成份，所以頻 率高后反而阻抗會(huì)增大。

有時(shí)會(huì)看到有一個(gè)電容量較大電解電容并聯(lián)了一個(gè)小電容，這時(shí)大電容通低頻，小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低，通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過(guò)，電容越大高頻越容易通過(guò)。

具體用在濾波中，大電容(1000μF)濾低頻，小電容(20pF)濾高頻。

曾有網(wǎng)友形象地將濾波電容比作“水塘”。由于電容的兩端電壓不會(huì)突變，由此可知，信號(hào)頻率越高則衰減越大，可很形象的說(shuō)電容像個(gè)水塘，不會(huì)因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。

它把電壓的變動(dòng)轉(zhuǎn)化為電流的變化，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩沖了電壓。濾波就是充電，放電的過(guò)程。

4)儲(chǔ)能

儲(chǔ)能型電容器通過(guò)整流器收集電荷，并將存儲(chǔ)的能量通過(guò)變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為 40～450VDC、電容值在 220～150 000μF 之間的鋁電解電容器是較為常用的。

電容相信大家都不陌生，就算沒(méi)有見過(guò)也聽過(guò)，在現(xiàn)在的生活中，電容是必不可少的元件之一，大到線路，小到一個(gè)小小的電子主板，特別是單相電機(jī)的啟動(dòng)，都無(wú)不需要電容。所謂電容，就是容納和釋放電荷的電子元器件。電荷在電場(chǎng)中會(huì)受力而移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體之間有了介質(zhì)，則阻礙了電荷移動(dòng)而使得電荷累積在導(dǎo)體上;造成電荷的累積儲(chǔ)存，最常見的例子就是兩片平行金屬板。

在兩個(gè)正對(duì)的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)(電介質(zhì))，就構(gòu)成了最簡(jiǎn)單的電容器，叫平行板電容器.兩個(gè)金屬板叫電容器的極板。任意兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體,都可以看成是一個(gè)電容器。

電容的工作原理

電容的原理也很簡(jiǎn)單，比如家里的自來(lái)水管，供水端經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途跋涉，水量免不了會(huì)時(shí)大時(shí)小。若是直接供給用戶使用，就會(huì)感覺(jué)到出水時(shí)大時(shí)小。而通常自來(lái)水公司每隔一段距離就會(huì)建一個(gè)水塔。這個(gè)水塔的作用就是儲(chǔ)水，能將不穩(wěn)定的水源，穩(wěn)定地送到每家每戶。

這個(gè)水塔就對(duì)應(yīng)電子學(xué)里面的電容，電容的作用是儲(chǔ)能，可將不穩(wěn)定的電能，變成穩(wěn)定的電能后傳送給電路。理想的電容本身并不消耗電能量，它吸收多少能量就會(huì)放出多少電能量。當(dāng)輸入的電壓波動(dòng)時(shí)，電容才會(huì)產(chǎn)生電流，因?yàn)闀?huì)進(jìn)行充電或放電，當(dāng)電壓穩(wěn)定時(shí)，就不會(huì)產(chǎn)生電流，稱之為“隔直流通交流”。

電容器的充電

把電容器的兩個(gè)極板和電池的正負(fù)極相連，兩個(gè)極板就分別帶上了等量的異種電荷，這個(gè)過(guò)程叫充電，充電過(guò)程中電路中有短暫的充電電流。

充了電的電容,兩極板間就有電場(chǎng)，電勢(shì)差U，從電源獲得的電能儲(chǔ)存在電場(chǎng)中，這種能量叫電場(chǎng)能。電容器有儲(chǔ)存電荷和電場(chǎng)能的本領(lǐng)。

電容器的放電

把充電后的電容器兩極板接通，兩極板上的電荷中和,電容器不再帶電，這個(gè)過(guò)程叫放電，并有短暫的放電電流。

放電后,兩極板就不再有電場(chǎng)和電勢(shì)差，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。

電容器的主要作用

1、耦合：

用在耦合電路中的電容稱為耦合電容，在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路，起隔直流通交流作用。

2、濾波：

用在濾波電路中的電容器稱為濾波電容，在電源濾波和各種濾波器電路中使用這種電容電路，濾波電容將一定頻段內(nèi)的信號(hào)從總信號(hào)中去除。

3、退耦：

用在退耦電路中的電容器稱為退耦電容，在多級(jí)放大器的直流電壓供給電路中使用這種電容電路，退耦電容消除每級(jí)放大器之間的有害低頻交連。

4、高頻消振：

用在高頻消振電路中的電容稱為高頻消振電容，在音頻負(fù)反饋放大器中，為了消振可能出現(xiàn)的高頻自激，采用這種電容電路，以消除放大器可能出現(xiàn)的高頻嘯叫。

5、諧振：

用在LC諧振電路中的電容器稱為諧振電容，LC并聯(lián)和串聯(lián)諧振電路中都需這種電容電路。

6、旁路：

用在旁路電路中的電容器稱為旁路電容，電路中如果需要從信號(hào)中去掉某一頻段的信號(hào)，可以使用旁路電容電路，根據(jù)所去掉信號(hào)頻率不同，有全頻域(所有交流信號(hào))旁路電容電路和高頻旁路電容電路。

7、中和：

用在中和電路中的電容器稱為中和電容。在收音機(jī)高頻和中頻放大器，電視機(jī)高頻放大器中，采用這種中和電容電路，以消除自激。

8、定時(shí)：

用在定時(shí)電路中的電容器稱為定時(shí)電容。在需要通過(guò)電容充電、放電進(jìn)行時(shí)間控制的電路中使用定時(shí)電容電路，電容起控制時(shí)間常數(shù)大小的作用。

9、積分：

用在積分電路中的電容器稱為積分電容。在電勢(shì)場(chǎng)掃描的同步分離電路中，采用這種積分電容電路，可以從場(chǎng)復(fù)合同步信號(hào)中取出場(chǎng)同步信號(hào)。

10、微分：

用在微分電路中的電容器稱為微分電容。在觸發(fā)器電路中為了得到尖頂觸發(fā)信號(hào)，采用這種微分電容電路，以從各類(主要是矩形脈沖)信號(hào)中得到尖頂脈沖觸發(fā)信號(hào)。

11、補(bǔ)償：

用在補(bǔ)償電路中的電容器稱為補(bǔ)償電容，在卡座的低音補(bǔ)償電路中，使用這種低頻補(bǔ)償電容電路，以提升放音信號(hào)中的低頻信號(hào)，此外，還有高頻補(bǔ)償電容電路。

12、自舉：

用在自舉電路中的電容器稱為自舉電容，常用的OTL功率放大器輸出級(jí)電路采用這種自舉電容電路，以通過(guò)正反饋的方式少量提升信號(hào)的正半周幅度。

13、分頻：

在分頻電路中的電容器稱為分頻電容，在音箱的揚(yáng)聲器分頻電路中，使用分頻電容電路，以使高頻揚(yáng)聲器工作在高頻段，中頻揚(yáng)聲器工作在中頻段，低頻揚(yáng)聲器工作在低頻段。

電容器主要參數(shù)的標(biāo)注方法

直標(biāo)法

電解電容器或體積較大的無(wú)極性電容器：標(biāo)稱容量、額定電壓及允許偏差。

體積較小的無(wú)極性電容器：標(biāo)稱容量、額定電壓及允許偏差。

容量單位：微法(μF)、納法(nF)、皮法(pF)

如：1p2表示1.2 pF;1n表示1 000 pF;10n表示0.01 μF;2μ2表示 2.2 μF。

數(shù)碼標(biāo)注法

數(shù)碼標(biāo)注法一般為三位數(shù)碼表示電容器的容量，單位pF 。其中前兩位數(shù)碼為電容量的有效數(shù)字，第三位為倍乘數(shù)，但第三位倍乘數(shù)是9時(shí)表示×10 -1。

如：

101 表示：10 ×101 = 100 pF

102 表示：10 ×102 = 1 000 pF

103 表示：10 ×103 = 0. 01μF

104 表示：10 ×104 = 0.1μF

223 表示：10 ×103 = 0. 022μF

474 表示：10 ×104 = 0. 47μF

159 表示：10 ×10–1 = 1. 5 pF

色標(biāo)法

色標(biāo)法：在電容器上標(biāo)注色環(huán)或色點(diǎn)來(lái)表示電容量及允許偏差。

四環(huán)色標(biāo)法：第一、二環(huán)表示有效數(shù)值，第三環(huán)表示倍乘數(shù)， 第四環(huán)表示允許偏差(普通電容器)。

五環(huán)色標(biāo)法：第一、二、三環(huán)表示有效數(shù)值，第四環(huán)表示倍乘數(shù)， 第五環(huán)表示允許偏差(精密電容器)。

如：

棕、黑、橙、金 表示其電容量為 0.01 μF，允許偏差為±5%

棕、黑、黑、紅、棕 表示其電容量為 0.01 μF，允許偏差為±1%

電容器的分類及作用

瓷介電容器(CC)

結(jié)構(gòu)：用陶瓷材料作介質(zhì)，在陶瓷表面涂覆一層金屬(銀)薄膜，再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后作為電極而成。瓷介電容器又分 1 類電介質(zhì)(NPO、CCG);2 類電介質(zhì)(X7R、2X1)和 3 類電介質(zhì)(Y5V、2F4)瓷介電容器。

用途：主要應(yīng)用于高頻電路中。

滌綸電容器(CL)

結(jié)構(gòu)：滌綸電容器，是用有極性聚脂薄膜為介質(zhì)制成的具有正溫度系數(shù)(即溫度升高時(shí)，電容量變大)的無(wú)極性電容。

用途： 一般應(yīng)用于中、低頻電路中。

常用的型號(hào)有CL11、CL21等系列。

聚苯乙烯電容器(CB)

結(jié)構(gòu)：有箔式和金屬化式兩種類型。

用途： 一般應(yīng)用于中、高頻電路中。

常用的型號(hào)有CB10、CB11(非密封箔式)、CB14~16(精密型)、CB24、CB25(非密封型金屬化)、CB80(高壓型)、 CB40 (密封型金屬化)等系列。

聚丙烯電容器(CBB)

結(jié)構(gòu)：用無(wú)極性聚丙烯薄膜為介質(zhì)制成的一種負(fù)溫度系數(shù)無(wú)極性電容。有非密封式(常用有色樹脂漆封裝)和密封式(用金屬或塑料外殼封裝)兩種類型。

用途： 一般應(yīng)用于中、低頻電子電路或作為電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電容。

常用的箔式聚丙烯電容：CBB10、CBB11、CBB60、 CBB61 等;金屬化式聚丙烯電容： CBB20、CBB21、CBB401 等系列。

獨(dú)石電容器

結(jié)構(gòu)：獨(dú)石電容器是用鈦酸鋇為主的陶瓷材料燒結(jié)制成的多層疊片狀超小型電容器。

用途：廣泛應(yīng)用于諧振、旁路、耦合、濾波等。

常用的有CT4 (低頻) 、CT42(低頻);CC4(高頻)、CC42(高頻)等系列。

云母電容器(CY)

結(jié)構(gòu)：云母電容器是采用云母作為介質(zhì)，在云母表面噴一層金屬膜(銀)作為電極，按需要的容量疊片后經(jīng)浸漬壓塑在膠木殼(或陶瓷、塑料外殼)內(nèi)構(gòu)成。

用途：一般在高頻電路中作信號(hào)耦合、旁路、調(diào)諧等使用。

常用的有CY、CYZ、CYRX等系列。

紙介電容器(CZ)

結(jié)構(gòu)：紙介電容器是用較薄的電容器專用紙作為介質(zhì)，用鋁箔或鉛箔作為電極，經(jīng)卷饒成型、浸漬后封裝而成。

缺點(diǎn)：體積大、容量精度低、損耗大、穩(wěn)定性較差。

常見有CZ11、CZ30、CZ31、CZ32、CZ40、CZ80等系列。

金屬化紙介電容器(CJ)

結(jié)構(gòu)：金屬化紙介電容器采用真空蒸發(fā)技術(shù)，在涂有漆膜的紙上再蒸鍍一層金屬膜作為電極而成。

優(yōu)點(diǎn)：與普通紙介電容相比，體積小，容量大，擊穿后能自愈能力強(qiáng)。

常見有CJ10、CJ11等系列。

鋁電解電容器(CD)

結(jié)構(gòu)：有極性鋁電解電容器是將附有氧化膜的鋁箔(正極)和浸有電解液的襯墊紙，與陰極(負(fù)極)箔疊片一起卷繞而成。外型封裝有管式、立式。并在鋁殼外有藍(lán)色或黑色塑料套。

用途：通常在直流電源電路或中、低頻電路中起濾波、退耦、信號(hào)耦合及時(shí)間常數(shù)設(shè)定、隔直流等作用。

鉭電解電容器(CA)

結(jié)構(gòu)：有兩種形式：1. 箔式鉭電解電容器，內(nèi)部采用卷繞芯子,負(fù)極為液體電解質(zhì)，介質(zhì)為氧化鉭。型號(hào)有 CA30、CA31、CA35、CAk35等系列。 2. 鉭粉燒結(jié)式，陽(yáng)極(正極)用顆粒很細(xì)的鉭粉壓塊后燒結(jié)而成。封裝形式有多種。

型號(hào)有CA40 、CA41、CA42、CA42H、CA49、CA70(無(wú)極性)等系列。

云母微調(diào)電容器(CY)

結(jié)構(gòu)：云母微調(diào)電容器由定片和動(dòng)片構(gòu)成，定片為固定金屬片，其表面貼有一層云母薄片作為介質(zhì)，動(dòng)片為具有彈性的銅片或鋁片，通過(guò)調(diào)節(jié)動(dòng)片上的螺釘調(diào)節(jié)動(dòng)片與定片之間的距離，來(lái)改變電容量。云母微調(diào)電容器有單微調(diào)和雙微調(diào)之分。

用途：應(yīng)用于晶體管收音機(jī)、電子儀器、電子設(shè)備中。

瓷介微調(diào)電容器(CC)

結(jié)構(gòu)：瓷介微調(diào)電容器是用陶瓷作為介質(zhì)。在動(dòng)片(瓷片)與定片(瓷片)上均鍍有半圓形的銀層，通過(guò)旋轉(zhuǎn)動(dòng)片改變兩銀片之間的相對(duì)位置，即可改變電容量的大小。

用途：應(yīng)用于晶體管收音機(jī)、電子儀器、電子設(shè)備中。

薄膜微調(diào)電容器

結(jié)構(gòu)： 薄膜微調(diào)電容器是用有機(jī)塑料薄膜作為介質(zhì)，即在動(dòng)片與定片(動(dòng)、定片均為半圓形金屬片)之間加上有機(jī)塑料薄膜，調(diào)節(jié)動(dòng)片上的螺釘，使動(dòng)片旋轉(zhuǎn)，即可改變?nèi)萘俊?

薄膜微調(diào)電容器一般分為雙微調(diào)和四微調(diào)。有的密封雙連或密封四連可變電容器上自帶薄膜微調(diào)電容器，將微調(diào)電容器安裝在外殼頂部，使用和調(diào)整就更方便了。

空氣可變電容器(CB)

結(jié)構(gòu)： 電極由兩組金屬片組成。一組為定片，一組為動(dòng)片，動(dòng)片與定片之間以空氣作為介質(zhì)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片使之全部旋進(jìn)定片時(shí)，其電容量最大，反之，將動(dòng)片全部旋出定片時(shí)，電容量最小。

空氣可變電容器有單連和雙連之分。

薄膜可變電容器

結(jié)構(gòu)：薄膜可變電容器是在其動(dòng)片與定片之間加上塑料薄膜作為介質(zhì)，外殼為透明或半透明塑料封裝，因此也稱密封單連或密封雙連和密封四連可變電容器。

用途：?jiǎn)芜B主要用在簡(jiǎn)易收音機(jī)或電子儀器中;雙連用在晶體管收音機(jī)和電子儀器、電子設(shè)備中;四連常用在AF/FM多波段收音機(jī)。