電容的種類(lèi) 及其電路中電容選擇技巧
一、什么是電容
眾所周知，兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體，中間夾一層不導(dǎo)電的絕緣介質(zhì)，這就構(gòu)成了電容器。當(dāng)電容器的兩個(gè)極板之間加上電壓時(shí)，電容器就會(huì)儲(chǔ)存電荷。電容器的電容量在數(shù)值上等于一個(gè)導(dǎo)電極板上的電荷量與兩個(gè)極板之間的電壓之比。電容器的電容量的基本單位是法拉(F)。在電路圖中通常用字母C表示電容元件。 電容器在調(diào)諧、旁路、耦合、濾波等電路中起著重要的作用。晶體管收音機(jī)的調(diào)諧電路要用到它，彩色電視機(jī)的耦合電路、旁路電路等也要用到它。
電容器是儲(chǔ)存電量和電能(電勢(shì)能)的元件。一個(gè)導(dǎo)體被另一個(gè)導(dǎo)體所包圍，或者由一個(gè)導(dǎo)體發(fā)出的電場(chǎng)線(xiàn)全部終止在另一個(gè)導(dǎo)體的導(dǎo)體系，稱(chēng)為電容器。
平行板電容器的電容公式：
其中，UA-UB為兩平行板間的電勢(shì)差，εr為相對(duì)介電常數(shù)，k為靜電力常量，S為兩板正對(duì)面積，d為兩板間距離。說(shuō)明：平行板電容器內(nèi)的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)。
電容與電容器不同。電容為基本物理量，符號(hào)C，單位為F(法拉)。
通用公式C=Q/U，平行板電容器專(zhuān)用公式：板間電場(chǎng)強(qiáng)度E=U/d。
二、電容器的作用
●耦合：用在耦合電路中的電容稱(chēng)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。
●濾波：用在濾波電路中的電容器稱(chēng)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。
●退耦：用在退耦電路中的電容器稱(chēng)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。
●高頻消振：用在高頻消振電路中的電容稱(chēng)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。
●諧振：用在LC諧振電路中的電容器稱(chēng)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。
●旁路：用在旁路電路中的電容器稱(chēng)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。
●中和：用在中和電路中的電容器稱(chēng)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。
●定時(shí)：用在定時(shí)電路中的電容器稱(chēng)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。
●積分：用在積分電路中的電容器稱(chēng)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)。
●微分：用在微分電路中的電容器稱(chēng)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(lèi)(主要是矩形脈沖)信號(hào)中得到尖頂脈沖觸發(fā)信號(hào)。
●補(bǔ)償：用在補(bǔ)償電路中的電容器稱(chēng)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。
●自舉：用在自舉電路中的電容器稱(chēng)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。
●分頻：在分頻電路中的電容器稱(chēng)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。
●負(fù)載電容：是指與石英晶體諧振器一起決定負(fù)載諧振頻率的有效外界電容。負(fù)載電容常用的標(biāo)準(zhǔn)值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。負(fù)載電容可以根據(jù)具體情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，通過(guò)調(diào)整一般可以將諧振器的工作頻率調(diào)到標(biāo)稱(chēng)值。
三、電容的分類(lèi)
根據(jù)分析統(tǒng)計(jì)，電容器主要分為以下10類(lèi)：
1.按照結(jié)構(gòu)分三大類(lèi)：固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。
2.按電介質(zhì)分類(lèi)：有機(jī)介質(zhì)電容器、無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器、電熱電容器和空氣介質(zhì)電容器等。
3. 按用途分有：高頻旁路電容器、低頻旁路電容器、濾波電容器、調(diào)諧電容器、高頻耦合電容器、低頻耦合電容器、小型電容器。
4.按制造材料的不同可以分為：瓷介電容、滌綸電容、電解電容、鉭電容，還有先進(jìn)的聚丙烯電容等等。
5.高頻旁路：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。
6.低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。
7、濾波：鋁電解電容器、紙介電容器、復(fù)合紙介電容器、液體鉭電容器。
8.調(diào)諧：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。
9.低耦合：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。
10.小型電容：金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、云母電容器。
四、如何選擇合適的電容?
電容的選擇，無(wú)外乎這些。首先，要明確所需要的電容類(lèi)型，薄膜電容，mlcc，鉭電容，還是鋁電解電容;其次確定電容容值，封裝大小，電壓，介質(zhì)等參數(shù); 然后根據(jù)所需要的參數(shù)選擇相應(yīng)的品牌和價(jià)格，今天就來(lái)介紹一下如何在應(yīng)用中選擇合適的電容。
(1)應(yīng)根據(jù)電路要求選擇電容器的類(lèi)型。對(duì)于要求不高的低頻電路和直流電路，一般可選用紙介電容器，也可選用低頻瓷介電容器。在高頻電路中，當(dāng)電氣性能要求較高時(shí)，可選用云母電容器、高頻瓷介電容器或穿心瓷介電容器。
在要求較高的中頻及低頻電路中，可選用塑料薄膜電容器。在電源濾波、去耦電路中，一般可選用鋁電解電容器。對(duì)于要求可靠性高、穩(wěn)定性高的電路中，應(yīng)選用云母電容器、薄膜電容器或鉭電解電容器。對(duì)于高壓電路，應(yīng)選用高壓瓷介電容器或其他類(lèi)型的高壓電容器。對(duì)于調(diào)諧電路，應(yīng)選用可變電容器及微調(diào)
電容器。
(2)合理確定電容器的電容量及允許偏差。在低頻的耦合及去耦電路中，一般對(duì)電容器的電容量要求不太嚴(yán)格，只要按計(jì)算值選取稍大一些的電容量便可以了。在定時(shí)電路、振蕩回路及音調(diào)控制等電路中，對(duì)電容器的電容量要求較為嚴(yán)格，因此選取電容量的標(biāo)稱(chēng)值應(yīng)盡量與計(jì)算的電容值相一致或盡量接近，應(yīng)盡量選精度高的電容器。
在一些特殊的電路中，往往對(duì)電容器的電容量要求非常精確，此時(shí)應(yīng)選用允許偏差在±0.1%～±0.5%范圍內(nèi)的高精度電容器。
(3)選用電容器的工作電壓應(yīng)符合電路要求。一般情況下，選用電容器的額定電壓應(yīng)是實(shí)際工作電壓的1.2～1.3倍。對(duì)于工作環(huán)境溫度較高或穩(wěn)定性較差的電路，選用電容器的額定電壓應(yīng)考慮降額使用，留有更大的余量才好。若電容器所在電路中的工作電壓高于電容器的額定電壓，往往電容器極易發(fā)生擊穿現(xiàn)象，使整個(gè)電路無(wú)法正常工作。
電容器的額定電壓一般是指直流電壓，若要用于交流電路，應(yīng)根據(jù)電容器的特性及規(guī)格選用;若要用于脈動(dòng)電路，則應(yīng)按交、直流分量總和不得超過(guò)電容器的額定電壓來(lái)選用。
(4)優(yōu)先選用絕緣電阻大、介質(zhì)損耗小、漏電流小的電容器。
(5)應(yīng)根據(jù)電容器工作環(huán)境選擇電容器。電容器的性能參數(shù)與使用環(huán)境的條件密切相關(guān)，因此在選用電容器時(shí)應(yīng)注意：
①在高溫條件下使用的電容器應(yīng)選用工作溫度高的電容器;
②在潮濕環(huán)境中工作的電路，應(yīng)選用抗?jié)裥院玫拿芊怆娙萜?
③在低溫條件下使用的電容器，應(yīng)選用耐寒的電容器，這對(duì)電解電容器來(lái)說(shuō)尤為重要，
因?yàn)槠胀ǖ碾娊怆娙萜髟诘蜏貤l件下會(huì)使電解液結(jié)冰而失效。
(6)選用電容器時(shí)應(yīng)考慮安裝現(xiàn)場(chǎng)的要求。
電容器的外形有很多種，選用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇電容器的形狀及引腳尺寸。
五、總結(jié)
總體來(lái)說(shuō)，電容是我們?cè)陔娐分薪?jīng)常用到的無(wú)源器件，經(jīng)常見(jiàn)到的幾種有鋁電解電容，濾波電容，鉭電容，貼片陶瓷電容等。由于每種電容的特性決定了相應(yīng)的使用場(chǎng)合不同。在實(shí)際應(yīng)用中，多總結(jié)，多看手冊(cè)，不斷積累在實(shí)際電路中選擇電容的技巧，這樣才能以不變應(yīng)萬(wàn)變。
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