電容的作用

　　導讀：電容是一種儲存容器的無(wú)源元件，我們生活中的方方面面都離不開(kāi)與電容有關(guān)的電子產(chǎn)品、在任何地方都能見(jiàn)到電容的身影，一切都是由于電容存在，我們一起學(xué)習一下電容在電路中的作用。

電容的作用——濾波

　　濾波是電容的作用中很重要的一部分。幾乎所有的電源電路中都會(huì )用到。從理論上(即假設電容為純電容)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)1uF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頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過(guò)，電容越小高頻越容易通過(guò)。具體用在濾波中,大容量電容濾低頻，小容量電容濾去高頻。

　　亦有網(wǎng)友將濾波電容 比作“水塘”。由于電容的兩端電壓不會(huì )突變，形象的說(shuō)電容像個(gè)水塘，因為水塘里的水不會(huì )因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。 它把電壓的變化轉作為電流的變化，從而緩沖了輸出電壓。濾波就是充電，放電的過(guò)程。起到穩定輸出電壓的作用。

電容的作用——旁路

　　如上電路圖所示電容C3為旁路電容，因為電容的隔直通交的特性使得C3不能通過(guò)直流分量，但若通過(guò)交流信號時(shí)，C3對交流分量近似為短路，所以交流分量并不通過(guò)R4，而直接被C3旁路了，似這樣的電容亦稱(chēng)為旁路電容，下面分析旁路電容的功用。

　　旁路電容的主要功能是產(chǎn)生一個(gè)交流分路，即當混有高頻和低頻的信號經(jīng)過(guò)放大器被放大時(shí)，要求通過(guò)某一級時(shí)只允許低頻信號輸入到下一級，而不需要高頻信號進(jìn)入，則在該級的輸入端加一個(gè)適當大小的接地電容，使較高頻率的信號很容易通過(guò)此電容被旁路掉(這是因為電容對高頻阻抗小)，而低頻信號由于電容對它的阻抗較大而被輸送到下一級放大。

電容的作用——去耦

　　“去耦”又稱(chēng)為“解耦”。如上圖所示旁路電容是接在信號輸入端的，而去耦電容是接在信號輸出端的，這倆個(gè)電容都是起到抗干擾的作用，我們先說(shuō)說(shuō)去耦電容在電路中的作用。

　　去耦電容起到一個(gè)電池的作用，滿(mǎn)足驅動(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合起來(lái)將更容易理解。旁路電容實(shí)際也是去耦的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的提供一條低阻抗泄放途徑。高頻旁路電容一般比較小，而去耦合電容一般比較大，依據電路中分布參數，以及驅動(dòng) 電流的變化大小來(lái)確定。

　　旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。這應該是他們的本質(zhì)區別。

電容的作用——儲能

　　說(shuō)到儲能第一個(gè)想到的就是電池了，但電容收集的是電荷屬于物理反應，電池屬于分解化學(xué)反應，常見(jiàn)的電容儲能有充磁機，電容電焊機等通過(guò)高電壓大電流的場(chǎng)合，在使用電容儲能時(shí)一般用大電容或者若干的小電容并聯(lián)組成的電容組。具體容量和耐壓由應根據需求選擇。

電容的作用——耦合

　　電容的耦合又稱(chēng)“電場(chǎng)耦合” 耦合是指信號由第一級向第二級傳遞的過(guò)程，一般不加注明時(shí)往往是指交流耦合。

　　從電路來(lái)說(shuō)，總是可以區分為驅動(dòng)電源和被驅動(dòng)的負載。如果負載電容比較大，驅動(dòng)電路要把電容充電、放電，才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時(shí)候，電流比較大，這樣驅動(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 )影響前級的正常工作。這就是耦合。

電容的作用——諧振

　　利用電容和其他無(wú)源元件所產(chǎn)生的電壓與電流之間的變化，實(shí)際是利用了電容充放電的特性。一般有電容的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，亦可以通過(guò)諧振電容的串并聯(lián)組合成陷波器等工程應用的濾波器。

電容器的作用——時(shí)間常數

　　時(shí)間常數是指：表示過(guò)渡反應的時(shí)間過(guò)程的常數。指該物理量從最大值衰減到最大值的1/e所需要的時(shí)間。在電容中的時(shí)間常數常見(jiàn)的是RC電路中，當輸入信號電壓加在輸入端時(shí)，電容(C)上的電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著(zhù)電壓的上升而減小。電流通過(guò)電阻(R)、電容(C)的特性通過(guò)下面的公式描述：

　　i = (V/R)e-(t/CR)