耦合電容是電容中的一種,而其作用可以簡單的理解為是耦合。其實耦合電容也是人們常說的靜電耦合,這是一種因為分布電容的存在而產生的耦合方式。那么對于耦合電容原理來說又是怎樣的呢?不妨一起來了解一下吧。
電容接在交流電路中,一個腳接的電路的電壓逐漸升高,逐漸在所在的極板集聚電荷,待待該腳所接的電路的電壓下降時,再將電位高時積聚的電荷返回電路。另端也是如此。電容是絕緣的,整個電容并沒有電流通過,但是它隨著電位升高、降低而集聚和釋放電荷的現象,使人誤以為是有電流通過。
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。
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。
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,近似等于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后,三極管放大電路無法實現電路的放大功能
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,廣泛用于高頻交流通路、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,由于其內部加有電解液,可以把容量做得很大,讓低頻交流電通過,隔斷直流電;但由于內部兩極中間是有機介質的,所以耐壓受限,多用于低頻交流通路、濾波、退耦、旁路等電路。
耦合電容的容量一般在0.1~100μF之間,以使用云母、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,就不能采用電容耦合了。
耦合電容器是使得強電和弱電兩個系統通過電容器耦合并隔離,提供高頻信號通路,阻止工頻電流進入弱電系統,保證人身安全。帶有電壓抽取裝置的耦合電容器除以上作用外,還可抽取工頻電壓供保護及重合閘使用,起到電壓互感器的作用。耦合方法有多種,電容接在交流電路中,一個腳接的電路的電壓逐漸升高,逐漸在所在的極板集聚電荷,待待該腳所接的電路的電壓下降時,再將電位高時積聚的電荷返回電路。
其實對于耦合電容原理來說,就是其能把直流隔離,而交流信號以兩端升高和降低電位的形式,耦合過來,傳給以下的電路元件。作用就是隔斷上一級放大電路的電流,從而使得交流信號正常通過。如此一來,上一級所產生的大流量電流就不會對下一級放大電路工作產生影響。
以上這些就是耦合電容原理介紹。其實對于耦合電容的原理來說,其實是很簡單的。其在電流中會隨著電流的通過而升高或者是降低的方式來釋放電荷,從而使得誤覺產生,認為有電流就此通過。而其能夠在運行中達到耦合的作用,猶如真正的電流通過。