隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)碼電子產(chǎn)品的升級(jí)換代速率變快，以平板電視機(jī)(LCD和PDP)、筆記本、數(shù)碼照相機(jī)等商品主導(dǎo)的消費(fèi)電子產(chǎn)品電子設(shè)備銷售量穩(wěn)步增長，推動(dòng)了電容產(chǎn)業(yè)鏈提高。電容器是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一，所以廣泛應(yīng)用于隔直、藕合、旁路、濾波、調(diào)諧控制回路、能量轉(zhuǎn)換、控制回路等層面。那么其的工作原理是如何的?作用又有哪些?下面將為大家介紹：

圖1 電容器

1.簡介

電容器是儲(chǔ)存電量和電能(電勢能)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)出的電場線全部終止在另一個(gè)導(dǎo)體的導(dǎo)體系，稱為電容器。用字母C表示。定義1：電容器，顧名思義，是‘裝電的容器’，是一種容納電荷的器件。英文名稱：capacitor。電容器是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一，廣泛應(yīng)用于電路中的隔直通交，耦合，旁路，濾波，調(diào)諧回路， 能量轉(zhuǎn)換，控制等方面。定義2：電容器，任何兩個(gè)彼此絕緣且相隔很近的導(dǎo)體(包括導(dǎo)線)間都構(gòu)成一個(gè)電容器。

2.基本結(jié)構(gòu)

電容器的基本結(jié)構(gòu)是間隔對(duì)置的2個(gè)電極(金屬板)。施加直流電壓(V)到2個(gè)電極上，電子瞬間聚集到其中一個(gè)電極上，該電極帶負(fù)電，另一個(gè)電極則處于電子不足的狀態(tài)，帶正電。該狀態(tài)在撤去直流電壓后依舊存在。即，在2個(gè)電極之間蓄積了電荷(Q)。在電極間插入電介質(zhì)(陶瓷、塑料薄膜等)，通過電介質(zhì)的極化，蓄積的電荷增加。表示電容器蓄積多少電荷的指標(biāo)叫做電容量(C)(簡稱容量)。

電容器的結(jié)構(gòu)

電容器的電容量

電容器積蓄的電荷

3.工作原理

通過在電極上儲(chǔ)存電荷儲(chǔ)存電能，通常與電感器共同使用形成LC振蕩電路。電容器工作原理是電荷在電場中會(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。

電容器與電池類似，也具有兩個(gè)電極。在電容器內(nèi)部，這兩個(gè)電極分別連接到被電介質(zhì)隔開的兩塊金屬板上。電介質(zhì)可以是空氣、紙張、塑料或其他任何不導(dǎo)電并能防止這兩個(gè)金屬極相互接觸的物質(zhì)。

電容器上與電池負(fù)極相連的金屬板將吸收電池產(chǎn)生的電子。電容器上與電池正極相連的金屬板將向電池釋放電子。充電完成后，電容器與電池具有相同的電壓(如果電池電壓是1.5伏特，則電容器電壓也是1.5伏特)。

圖2 電容器工作原理

4.作用

(1)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。

(2)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。

(3)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。

(4)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。

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

(6)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。

圖3 電路中電容

(7)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。

(8)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，以通過正反饋的方式少量提升信號(hào)的正半周幅度。

(9)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。

(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)。

圖4 電容器外形圖

(11)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。

(12)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。

(13)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。

(14)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，通過調(diào)整一般可以將諧振器的工作頻率調(diào)到標(biāo)稱值。

圖5 各種外形的電容

本文介紹了電容器的簡介、結(jié)構(gòu)、原理與作用，在選用電容器的工作電壓時(shí)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。
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