耦合電容的原理

科普 科學 張一星 張一星 2017-11-03

耦合電容的原理

耦合指信號由第一級向第二級傳遞的過程。電容經常被用在交流信號的耦合中,因為它可以隔斷直流,不讓直流信號通過,各級之間的直流偏置就互不相干。而電容的“通交流”特性可以讓交流信號很好地通過電容流向下一級。

耦合電容的原理

電容的耦合是利用電容的“隔交通直”特性,圖中輸入頻率為1kHz、幅度為20mV的正弦信號;2N2218 是三極管,當電路給三極管的3 個引腳提供合適的直流電壓時,可以放大輸入的正弦信號。

耦合電容的原理

去掉耦合電容C1或C2會對電路有怎樣的影響呢?去掉輸入耦合電容C1,輸入信號直接加載到了三極管的一個引腳上。輸入信號的幅值非常小,因此使得這個引腳的電壓被拉低,近似等於0,三極管不能正常工作在放大區,即不能實現交流信號的放大,此時輸出信號中只含有直流信號。輸出端有一個輸出電容C2,根據輸出電容的“隔直通交”特性,輸出信號中的直流信號被電容C2隔斷了,即輸出信號為0,可見,去掉輸入耦合電容C1後,三極管放大電路無法實現電路的放大功能耦合電容的原理

耦合電容要視頻率而定。當頻率較高時,需用無極性電容,特點是比較穩定,耐壓較高,體積相對小,但容量不大;其最大的用途是可以通過交流電,隔斷直流電,廣泛用於高頻交流通路、旁路、諧振等電路。當頻率較低時,無極電容因為容量較低,容抗相對增大,就要用有極性的電解電容了,由於其內部加有電解液,可以把容量做得很大,讓低頻交流電通過,隔斷直流電;但由於內部兩極中間是有機介質的,所以耐壓受限,多用於低頻交流通路、濾波、退耦、旁路等電路。

耦合電容的容量一般在0.1~100μF之間,以使用雲母、聚丙烯、陶瓷等損耗較小的電容耦合效果較好。電容耦合對許多電路是很理想的方式,可是在一些實用電路中,例如示波器、萬用表等有直流放大的電路,就不能採用電容耦合了。

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