?電容器
電容器是兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體,中間夾著一層不導(dǎo)電的絕緣介質(zhì),構(gòu)成電容器。當(dāng)在電容器的兩個(gè)極板之間施加電壓時(shí),電容器將存儲(chǔ)電荷。電容器的電容在數(shù)值上等于導(dǎo)電板上的電荷與兩板間電壓之比。電容器電容的基本單位是法拉(F)在電路圖中,字母C通常用來表示容性元件。
電容器在調(diào)諧、旁路、耦合、它在濾波等電路中起著重要作用。晶體管收音機(jī)、CD唱機(jī)、錄音機(jī)的調(diào)諧電路需要它,彩電的耦合電路、Fibrechannel和其他公司也會(huì)使用它。
隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)碼電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度越來越快,平板電視也不例外(LCD和PDP)筆記本電腦、以數(shù)碼相機(jī)為主的消費(fèi)電子產(chǎn)品產(chǎn)銷量持續(xù)增長(zhǎng),帶動(dòng)了電容器行業(yè)的增長(zhǎng)。

簡(jiǎn)介
電容器儲(chǔ)存電能和能量(電勢(shì)能)的元件。一個(gè)導(dǎo)體被另一個(gè)導(dǎo)體包圍,或者一個(gè)導(dǎo)體發(fā)出的電場(chǎng)線全部終止于另一個(gè)導(dǎo)體的導(dǎo)電系統(tǒng),這個(gè)導(dǎo)體叫做電容器。
平行板電容器的電容公式:


其中,UA-UB是兩塊平行板之間的電位差,介電常數(shù)真空ε0=1,k是靜電力常數(shù),s是兩塊板的相對(duì)面積,d是兩塊板之間的距離。說明:平行板電容器中的電場(chǎng)是均勻電場(chǎng)。
電容不同于電容器。電容是基本的物理量,符號(hào)C,單位f(法拉)
通用公式C=Q/u平行板電容器的特殊公式:板間電場(chǎng)強(qiáng)度E=U/d。
主要參數(shù)
1)標(biāo)稱電容是電容器上標(biāo)記的電容。但是電容器的實(shí)際電容與

標(biāo)稱電容有偏差,精度水平與允許誤差有對(duì)應(yīng)關(guān)系。I通常用于一般電容器、Ⅱ、ⅲ類,用于電解電容器ⅳ、V、ⅵ級(jí)表示容量準(zhǔn)確度,根據(jù)用途選擇。電解電容器的電容量取決于交流電壓下工作時(shí)的阻抗,并與工作頻率有關(guān)、溫度、電容會(huì)隨著電壓和測(cè)量方法的變化而變化。電容的單位是f(法)
因?yàn)殡娙萜魇且环N存儲(chǔ)電荷“容器”,就有“容量”大小的問題。為了測(cè)量電容器儲(chǔ)存電荷的容量,確定了電容的物理量。電容器只能在外加電壓的作用下儲(chǔ)存電荷。在電壓的作用下,不同的電容器可以存儲(chǔ)不同的電荷。國(guó)際上規(guī)定,在電容器上施加1伏的DC電壓時(shí),它所能儲(chǔ)存的電荷量就是電容器的電容量(也就是每單位電壓的電量),用字母C表示。電容的基本單位是法拉(F)在1伏DC電壓作用下,若電容器中儲(chǔ)存的電荷為1庫(kù)侖,則電容設(shè)為1法拉,用符號(hào)F表示,1F=1Q/V。在實(shí)際應(yīng)用中,電容器的電容往往比1法拉小得多,經(jīng)常使用更小的單位,如毫法拉(mF)微法(μF)納法(nF)皮法(pF)等等,他們的關(guān)系是:一微法拉等于百萬(wàn)分之一法拉;一皮法等于百萬(wàn)分之一微法,也就是說:
1法拉(F)=1000毫法(mF)1毫法(mF)=1000微法(μF)1微法(μF)=1000納法(nF)1納法(nF)=1000皮法(pF)即:1F=1000000μF;1μF=1000000pF。
2)額定電壓是在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可以連續(xù)施加到電容器上的最高DC電壓。如果工作電壓超過電容器的耐壓,電容器就會(huì)被擊穿損壞。實(shí)際中,隨著溫度的升高,耐壓值會(huì)變低。
3)絕緣電阻。DC電壓加在電容器上,產(chǎn)生漏電流,兩者之比稱為絕緣電阻。當(dāng)電容較小時(shí),其值主要取決于電容的表面狀態(tài);容量大于0.1 ,它的價(jià)值主要看介質(zhì)。一般絕緣電阻越大越好。
4)損耗。在電場(chǎng)的作用下,單位時(shí)間內(nèi)加熱所消耗的能量稱為損耗。損耗與頻率范圍、介質(zhì)、電導(dǎo)、電容器金屬部分的電阻等。
5)頻率特性。隨著頻率的增加,一般電容器的電容呈現(xiàn)遞減規(guī)律。當(dāng)電容器在諧振頻率以下工作時(shí),它是容性的;當(dāng)超過其諧振頻率時(shí),為感性,此時(shí)不是電容而是電感。因此,一定要避免電容在諧振頻率以上工作。
作用

在DC電路中,電容器相當(dāng)于開路。電容器是一種可以儲(chǔ)存電荷的元件,也是最常用的電子元件之一。
這得從電容的結(jié)構(gòu)說起。最簡(jiǎn)單的電容器由兩端的極板和中間的絕緣電介質(zhì)組成(包括空氣)構(gòu)成的。通電后,極板帶電,形成電壓(電勢(shì)差)但由于中間有絕緣物質(zhì),整個(gè)電容不導(dǎo)電。然而,這是當(dāng)電容器的臨界電壓沒有被超過時(shí)的情況(擊穿電壓)的前提條件下的。我們知道任何物質(zhì)都是相對(duì)絕緣的當(dāng)該物質(zhì)兩端的電壓增加到一定程度時(shí),該物質(zhì)可以導(dǎo)電我們稱這個(gè)電壓為擊穿電壓。電容也不例外當(dāng)它們被分解時(shí),它們不是絕緣體。但在中學(xué)階段,電路中是看不到這樣的電壓的,所以在擊穿電壓以下工作,可以看作絕緣體。
但在交流電路中,由于電流的方向隨時(shí)間以一定的函數(shù)關(guān)系變化。電容器充放電的過程有時(shí)間此時(shí),在板之間形成一個(gè)變化的電場(chǎng),這個(gè)電場(chǎng)也是時(shí)間變化的函數(shù)。事實(shí)上,電流以電場(chǎng)的形式在電容器之間流動(dòng)。
電容器的作用:
●耦合:耦合電路中使用的電容稱為耦合電容,廣泛應(yīng)用于阻容耦合放大器等容性耦合電路中,以阻隔直流和交流。
●濾波:濾波電路中使用的電容稱為濾波電容,應(yīng)用于電源濾波和各種濾波電路中,濾波電容將總信號(hào)中某一頻段的信號(hào)去除。
●退耦:去耦電路中使用的電容稱為去耦電容,用于多級(jí)放大器的DC供電電路中,以消除各級(jí)放大器之間有害的低頻交叉連接。
●高頻消振:高頻消振電路中使用的電容稱為高頻消振電容在音頻負(fù)反饋放大器中,為了消除可能出現(xiàn)的高頻自激,采用了這種電容電路來消除放大器可能出現(xiàn)的高頻嘯叫。
●諧振:LC諧振電路中使用的電容稱為諧振電容,LC并聯(lián)和串聯(lián)諧振電路中都需要用到。
●旁路:光纖通道中使用的電容稱為旁路電容如果需要從電路中的信號(hào)中去除某個(gè)頻段的信號(hào),可以使用旁路電容電路根據(jù)被去除信號(hào)的頻率不同,有一個(gè)全頻域(所有交流信號(hào))旁路電容器電路和高頻旁路電容器電路。
●中和:中和電路中使用的電容器稱為中和電容器。這種中和電容電路用于無線電中高頻放大器和電視高頻放大器中,以消除自激。
●定時(shí):定時(shí)電路中使用的電容稱為定時(shí)電容。當(dāng)需要通過電容器充電時(shí)、定時(shí)電容電路用于放電時(shí)間控制的電路中,電容起到控制時(shí)間常數(shù)大小的作用。
●積分:積分電路中使用的電容器稱為積分電容器。在位場(chǎng)掃描的同步分離電路中,利用這種集成電容電路可以從場(chǎng)復(fù)合同步信號(hào)中提取場(chǎng)同步信號(hào)。
●微分:差分電路中使用的電容稱為差分電容。為了在觸發(fā)電路中獲得峰值觸發(fā)信號(hào),該差分電容電路用于從各種類型中獲得峰值觸發(fā)信號(hào)(主要是矩形脈沖)從該信號(hào)中獲得尖峰脈沖觸發(fā)信號(hào)。
●補(bǔ)償:補(bǔ)償電路中使用的電容器稱為補(bǔ)償電容器在卡座的低音補(bǔ)償電路中,這個(gè)低頻補(bǔ)償電容電路用來改善放音信號(hào)中的低頻信號(hào)此外,還有高頻補(bǔ)償電容電路。
●自舉:自舉電路中使用的電容稱為自舉電容,常用于OTL功率放大器的輸出級(jí)電路中,通過正反饋來增加信號(hào)的正半周幅度。
●分頻:分頻電路中的電容稱為分頻電容在音箱的揚(yáng)聲器分頻電路中,利用分頻電容電路使高頻揚(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:指有效外部電容,它與石英晶體諧振器一起決定負(fù)載的諧振頻率。負(fù)載電容常用的標(biāo)準(zhǔn)值是16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。負(fù)載電容可以根據(jù)具體情況適當(dāng)調(diào)整,諧振器的工作頻率一般可以通過調(diào)整調(diào)整到標(biāo)稱值。