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耦合电容器的概念、结构及应用

2022-9-22 11:27 AM| 发布者: admin| 查看: 233| 评论: 0

摘要: 通常情况下,电容器允许像交流这样的高频信号并阻止像直流这样的低频信号,其主要功能是储存电荷。电容器是一个电抗组件,它们对直流等低频信号做出反应。每当电容器与负载串联时,该电容器就称为耦合电容器。耦合电 ...

通常情况下,电容器允许像交流这样的高频信号并阻止像直流这样的低频信号,其主要功能是储存电荷。电容器是一个电抗组件,它们对直流等低频信号做出反应。每当电容器与负载串联时,该电容器就称为耦合电容器。

耦合电容器通常用于电路的o/p需要高频信号(如AC音频电路)的地方。交流电路使用直流电作为输入,交流电作为输出。电路输出可以与一个负载为耦合电容器的电容器连接。不过,根据信号频率选择合适的电容非常重要,且电阻必须与电容并联。

什么是耦合电容器?

用于将一个电路的交流信号连接到另一个电路的电容器称为耦合电容器。耦合电容器的主要功能是阻挡直流信号并允许交流信号从一个电路到另一个电路。耦合电容器用于各种电路,其中交流信号用于输出,而直流信号仅用于为电路组件提供电源,但它们不应在输出中出现。

例如,耦合电容器用于麦克风电路等音频电路。为此,使用直流电源提供电源。但是,每当用户通过麦克风讲话时,语音就会被视为交流信号。当AC信号从麦克风提供给o/p设备时,DC信号无法通过,因为该信号为电路中的部件供电。在 o/p端,得到AC信号。因此,在两个电路之间放置了一个耦合电容器,以便在阻止直流信号的同时提供交流信号。

耦合电容器结构

一般来说,耦合电容器是一个平行板电容器,它的结构非常简单。在该电容器的平行板之间,使用了介电材料。因此,耦合电容器在获得像交流信号一样的最终输出时起着关键作用。

注意:耦合电容器主要用于模拟电路,而去耦电容则用于数字电路。

耦合电容器的连接可以与负载串联以进行交流耦合。电容器可阻挡DC等低频信号,并允许AC等高频信号。耦合电容器以不同的方式对不同的频率作出反应。对于低频信号,这个电容的电阻或阻抗非常高。同样,它具有较小的电阻或阻抗,高频信号很容易通过电路。

用于耦合应用的电容器

每当为耦合应用选择电容器时,都需要考虑一些关键参数,例如串联谐振频率、阻抗和等效串联电阻。电容值主要取决于应用的频率范围和负载或源的阻抗。目前有不同类型的电容器用于耦合应用,如陶瓷、薄膜、钽、聚合物电解或铝有机和铝电解电容器。

钽电容器为高电容值提供高稳定性,这些电容器价格昂贵,与陶瓷电容器相比,它们具有高ESR,非常适用于用于耦合应用。

陶瓷电容器经济实惠,采用小型SMT封装,这些电容器通常用于射频和音频应用。

铝电解电容器与钽电容器相比成本较低。这些电容器具有ESR特性,并提供与钽相关的稳定电容。但是,这些电容器的尺寸很大,所以广泛用于功率放大器的耦合应用。

聚酯和聚丙烯电容器是用于耦合应用的前置放大器电路的不错选择。

耦合电容计算方法

在高频时,电容器短路,而在低频时,它是开路的。该电容器的电容可以使用以下公式计算:

Xc = 1/2πfc > C = 1/2πfXc

在上面的等式中,'Xc' 是电容的电抗、“C”电容、“f”频率。

主要应用

耦合电容器应用包括以下内容几点内容:

用于音频电路。

用于许多电路,其中需要交流信号作为输出信号,而直流信号仅用于某些组件以在电路内提供电力,但不应像输出那样输出。

用于电力线通信中的变电站。

PLCC设备中,用于连接载体设备以及传输线。

用于BJT中连接两级,以便将一级的o/p连接到下一级的i/p以进行放大。

总结

以上就是关于耦合电容器相关内容介绍,可以看出,耦合类电容器就是允许交流分量并阻止直流分量通过。需要注意的是,在选择耦合电容器时,需要通过测量、计算和确定电容器的最小阻抗值。


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