耦合電容電路

『壹』 什麼是電容什麼是耦合電容什麼是去耦電路

電容為基本物理量，符號C，單位為F（法拉）。電容器與電容不同，電容器，通常簡稱其容納電荷的本領為電容，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。電容器是電子設備中大量使用的電子元件之一，廣泛應用於電路中的隔直通交，耦合，旁路，濾波，調諧迴路， 能量轉換，控制等方面。定義2：電容器，任何兩個彼此絕緣且相隔很近的導體（包括導線）間都構成一個電容器。
耦合電容，又稱電場耦合或靜電耦合，是由於分布電容的存在而產生的一種耦合方式。耦合電容器是使得強電和弱電兩個系統通過電容器耦合並隔離，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。
去耦電容是電路中裝設在元件的電源端的電容，此電容可以提供較穩定的電源，同時也可以降低元件耦合到電源端的雜訊，間接可以減少其他元件受此元件雜訊的影響。
在電子電路中，去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用，電容所處的位置不同，稱呼就不一樣了。對於同一個電路來說，旁路（電容是把輸入信號中的高頻雜訊作為濾除對象，把前級攜帶的高頻雜波濾除，而去耦電容也稱退耦電容，是把輸出信號的干擾作為濾除對象。去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方，用來消除自激，使放大器穩定工作。

『貳』 電容耦合原理

耦合電容器是用來在 電力網路中傳遞信號的電容器。 主要用於 工頻高壓及超高壓交流 輸電線路中，以實現 載波、 通訊、 測量、 控制、 保護及抽取電能等目的。

1、耦合電容器 - 耦合電容的作用是使得強電和弱電兩個系統通過電容器耦合並隔離，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。

2、耦合電容器 - 耦合電容器的使用耦合電容器是和結合濾波器、阻波器一起使用的。結合設備接在耦合電容器的低電壓端和連接電力線載波機的高頻電纜之間；或者在橋路情況下，直接或經過附加設備接往另一台結合設備。結合設備經耦合電容器與電力線的一相或多相導線耦合。相地耦合、相相耦合是最普遍的耦合方式。這種方式的特點： （1）既能使高壓強電與高頻設備進一步隔離，並抑制其它頻率信號的干擾，又能使高頻通路的輸入阻抗與高頻電纜的輸入阻抗相匹配，以利於高頻信號的傳輸。 （2）通過結合濾波器、阻波器還能使經過耦合電容器泄漏的高壓工頻電流可靠接地保障高頻設備的安全。

3、耦合電容器 - 耦合電容的工作原理由電工原理可知，電容器容抗Xc的大小取決與電流的頻率f和電容器的容量C：Xc=1/2πfC，高頻載波信號通常使用的頻率為30~500kHz，對於50Hz的工頻來說，耦合電容器呈現的阻抗要比高頻信號呈現的阻抗值大600~1000倍，基本上相當於開路，而對於高頻信號來說，則相當於短路。 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，整個電容並沒有電流通過，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。因此，它能把直流隔離，而交流信號呢，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。作為耦合電容，它的作用是允許交流信號正常通過，而隔斷上一級放大電路的直流電流，使之對下一級放大電路工作點不會產生影響。電容為什麼能夠使交流電流過而直流電不能流過呢？電容兩個極板並沒有直流通路，所以直流電不能流過；電容的兩個極板能夠存儲電荷，交流電的正半周給電容充電，負半周時先給電容放電，如此不斷的充電和放電，相當於電流流過電容。

『叄』 耦合電路的幾種耦合電路

一級：組成多級放大電路的每一個基本放大電路稱為一級。
級間耦合：級與級之間的連接稱為級間耦合。
多級放大電路的耦合方式：直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合和光電耦合。
直接耦合
直接耦合：將前一級的輸出端直接連接到後一級的輸入端。
直接耦合方式的缺點：採用直接耦合方式使各級之間的直流通路相連，因而靜態工作點相互影響。有零點漂移現象。
直接耦合方式的優點：具有良好的低頻特性，可以放大變化緩慢的信號；由於電路中沒有大容量電容，易於將全部電路集成在一片矽片上，構成集成電路。
阻容耦合方式
阻容耦合方式：將放大電路的前級輸出端通過電容接到後級輸入端，稱為阻容耦合方式。
直流分析：由於電容對直流量的電抗為無窮大，因而阻容耦合放大電路各級之間的直流通路不相通，各級的靜態工作點相互獨立。
交流分析：只要輸入信號頻率較高，耦合電容容量較大，前級的輸出信號可幾乎沒有衰減地傳遞到後級的輸入端。因此，在分立元件電路中阻容耦合方式得到非常廣泛的應用。
阻容耦合電路的缺點：首先，不適合傳送緩慢變化的信號，當緩慢變化的信號通過電容時，將嚴重被衰減，由於電容有「隔直」作用，因此直流成分的變化不能通過電容。更重要的是，由於集成電路工藝很難製造大容量的電容，因此，阻容耦合方式在集成放大電路中無法採用。
變壓器耦合
變壓器耦合：將放大電路前級的輸出端通過變壓器接到後級的輸入端或負載電阻上，稱為變壓器耦合。
如右圖所示為變壓器耦合共射放大電路。
電路缺點：它的低頻特性差，不能放大變化緩慢的信號，且非常笨重，不能集成化。
電路優點是可以實現阻抗變換，因而在分立元件功率放大電路中得到廣泛應用。變壓器耦合電路的前後級靠磁路耦合，它的各級放大電路的靜態工作點相互獨立。
光電耦合器
光電耦合器：是實現光電耦合的基本器件，它將發光元件（發光二極體）與光敏元件（光電三極體）相互絕緣地組合在一起
工作原理：發光元件為輸入迴路，它將電能轉換成光能；光敏元件為輸出迴路，它將光能再轉換成電能，實現了兩部分電路的電氣隔離，從而可有效地抑制電干擾。
傳輸比CTR：在c-e之間電壓一定的情況下，iC的變化量與iD的變化量之比稱為傳輸比CTR，即
CTR的數值只有0.1~1.5。

『肆』 耦合電容的原理

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，等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，整個電容並沒有電流通過，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。因此，它能把直流隔離，而交流信號呢，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。電容有通交流阻直流的特性，作為耦合電容，它的作用是允許交流信號正常通過，而隔斷上一級放大電路的直流電流，使之對下一級放大電路工作點不會產生影響。電容為什麼能夠使交流電流過而直流電不能流過呢？電容的兩個極板能夠存儲電荷但並沒有形成迴路，直流電可以給電容充電，但當電容兩端電壓與電源電壓相同時電路穩定下來，故而不會有電流流過；交流電的正半周給電容充電，負半周時先給電容放電，如此不斷的充電和放電，相當於電流流過電容，形成通路。

『伍』 電容耦合雙級放大電路工作原理（簡述）

在基本放大電路中，耦合電容要視頻率而定，當頻率較高時，需用無極電容，特點是比較穩定，耐壓可以做得比較高，體積相對小，但容量做不大。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。（簡單理解為高頻通路）
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。（簡單理解為低頻通路）

『陸』 關於電容耦合的工作原理

電容耦合的工作原理是使得強電和弱電兩個系統通過電容器耦合並隔離，提供高頻信號通路，阻止低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。

耦合指信號由第一級向第二級傳遞的過程，一般不加註明時往往是指交流耦合。從電路來說，總是可以區

如果負載電容比較大，驅動電路要把電容充電、放電，才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候，電流比較大，這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流，由於電路中的電感，電阻（特別是晶元管腳上的電感，會產生反彈），這種電流相對 於正常情況來說實際上就是一種雜訊，會影響前級的正常工作。

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退耦有三個目的：

1、將電源中的高頻紋波去除，將多級放大器的高頻信號通過電源相互串擾的通路切斷；

2、大信號工作時，電路對電源需求加大，引起電源波動，通過退耦降低大信號時電源波動對輸入級高電壓增益級的影響；

3、形成懸浮地或是懸浮電源，在復雜的系統中完成各部分地線或是電源的協調匹有源器件在開關時產生的高頻開關雜訊將沿著電源線傳播。

去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關雜訊在板上的傳播和將雜訊引導到地。

『柒』 什麼是耦合電容什麼是去耦電路

耦合指信號由第一級向第二級傳遞的過程，一般不加註明時往往是指交流耦合。退耦是指
對電源採取進一步的濾波措施，去除兩級間信號通過電源互相干擾的影響。耦合常數是指
耦合電容值與第二級輸入阻抗值乘積對應的時間常數。
退耦有三個目的：1.將電源中的高頻紋波去除，將多級放大器的高頻信號通過電源相互串
擾的通路切斷；2.大信號工作時，電路對電源需求加大，引起電源波動，通過退耦降低大
信號時電源波動對輸入級/高電壓增益級的影響；3.形成懸浮地或是懸浮電源，在復雜的系
統中完成各部分地線或是電源的協調匹
有源器件在開關時產生的高頻開關雜訊將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關雜訊在板上的傳播和將雜訊引導到地。
摘引自倫德全《電路板級的電磁兼容設計》一文，該論文對雜訊耦和路徑、去耦電容和旁路電容的使用都講得不錯。請參閱。

干擾的耦合方式

干擾源產生的干擾信號是通過一定的耦合通道對電控系統發生電磁干擾作用的。干擾的耦合方式無非是通過導線、空間、公共線等作用在電控系統上。分析下來主要有以下幾種。

直接耦合：這是干擾侵入最直接的方式，也是系統中存在最普遍的一種方式。如干擾信號通過導線直接侵入系統而造成對系統的干擾。對這種耦合方式，可採用濾波去耦的方法有效地抑制電磁干擾信號的傳入。

公共阻抗耦合：這也是常見的一種耦合方式。常發生在兩個電路的電流有共同通路的情況。公共阻抗耦合有公共地和電源阻抗兩種。防止這種耦合應使耦合阻抗趨近於零、使干擾源和被干擾對象間沒有公共阻抗。

電容耦合：又稱電場耦合或靜電耦合，是由於分布電容的存在而產生的一種耦合方式。

電磁感應耦合：又稱磁場耦合。是由於內部或外部空間電磁場感應的一種耦合方式，防止這種耦合的常用方法是對容易受干擾的器件或電路加以屏蔽。

輻射耦合：電磁場的輻射也會造成干擾耦合，是一種無規則的干擾。這種干擾很容易通過電源線傳到系統中去。另當信號傳輸線較長時，它們能輻射干擾波和接收干擾波，稱為大線效應。

漏電耦合：所謂漏電耦合就是電阻性耦合。這種干擾常在絕緣降低時發生。

記得以前我的觀點是：去藕電容一般容量比較大，也就是避免雜訊耦合到其他部分的意思；旁路電容容量小，提供低阻抗的雜訊迴流路徑。
其實這種說法也可以算沒有什麼大錯誤。但是經過偶查閱了相關資料，才發現其實decouple和bypass從根本上來說沒有任何區別，兩者在稱謂上可以互換。兩者的作用低俗一點說：當電源用。所謂雜訊其實

就是電源的波動，電源波動來自於兩個方面：電源本身的波動，負載對電流需求變化和電源系統相應能力的差別帶來的電壓波動。而去藕和旁路電容都是相對負載變化引起的雜訊來說。所以他們兩個沒有必要做

區分。而且實際上電容值的大小，數量也是有理論根據可循的，如果隨意選擇，可能會在某些情況下遇到去藕電容（旁路）和分布參數發生自激振盪的情況。所以真正意義上的去藕和旁路都是根據負載和供電系

統的實際情況來說的。沒有必要去做區分，也沒有本質區別。

電容是板卡設計中必用的元件，其品質的好壞已經成為我們判斷板卡質量的一個很重要的方面。

①電容的功能和表示方法。
由兩個金屬極，中間夾有絕緣介質構成。電容的特性主要是隔直流通交流，因此多用於級間耦合、濾波、去耦、旁路及信號調諧。電容在電路中用「C」加數字表示，比如C8，表示在電路中編號為8的電容。

②電容的分類。

電容按介質不同分為：氣體介質電容，液體介質電容，無機固體介質電容，有機固體介質電容電解電容。按極性分為：有極性電容和無極性電容。按結構可分為：固定電容，可變電容，微調電容。

③電容的容量。

電容容量表示能貯存電能的大小。電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗，容抗與交流信號的頻率和電容量有關，容抗XC=1/2πf c (f表示交流信號的頻率，C表示電容容量)。

④電容的容量單位和耐壓。

電容的基本單位是F（法），其它單位還有：毫法（mF）、微法（uF）、納法（nF）、皮法（pF）。由於單位F 的容量太大，所以我們看到的一般都是μF、nF、pF的單位。換算關系：1F＝1000000μF，1μF=1000nF=1000000pF。

每一個電容都有它的耐壓值，用V表示。一般無極電容的標稱耐壓值比較高有：63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等。有極電容的耐壓相對比較低，一般標稱耐壓值有：4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。

⑤電容的標注方法和容量誤差。

電容的標注方法分為：直標法、色標法和數標法。對於體積比較大的電容，多採用直標法。如果是0.005，表示0.005uF=5nF。如果是5n，那就表示的是5nF。

數標法：一般用三位數字表示容量大小，前兩位表示有效數字，第三位數字是10的多少次方。如：102表示10x10x10 PF=1000PF，203表示20x10x10x10 PF。

色標法，沿電容引線方向，用不同的顏色表示不同的數字，第一、二種環表示電容量，第三種顏色表示有效數字後零的個數（單位為pF）。顏色代表的數值為：黑=0、棕=1、紅=2、橙=3、黃=4、綠=5、藍=6、紫=7、灰=8、白=9。

電容容量誤差用符號F、G、J、K、L、M來表示，允許誤差分別對應為±1%、±2%、±5%、±10%、±15%、±20%。

⑥電容的正負極區分和測量。

電容上面有標志的黑塊為負極。在PCB上電容位置上有兩個半圓，塗顏色的半圓對應的引腳為負極。也有用引腳長短來區別正負極長腳為正，短腳為負。

當我們不知道電容的正負極時，可以用萬用表來測量。電容兩極之間的介質並不是絕對的絕緣體，它的電阻也不是無限大，而是一個有限的數值，一般在1000兆歐以上。電容兩極之間的電阻叫做絕緣電阻或漏電電阻。只有電解電容的正極接電源正（電阻擋時的黑表筆），負端接電源負（電阻擋時的紅表筆）時，電解電容的漏電流才小（漏電阻大）。反之，則電解電容的漏電流增加（漏電阻減小）。這樣，我們先假定某極為「+」極，萬用表選用R*100或R*1K擋，然後將假定的「+」極與萬用表的黑表筆相接，另一電極與萬用表的紅表筆相接，記下表針停止的刻度（表針靠左阻值大），對於數字萬用表來說可以直接讀出讀數。然後將電容放電（兩根引線碰一下），然後兩只表筆對調，重新進行測量。兩次測量中，表針最後停留的位置靠左（或阻值大）的那次，黑表筆接的就是電解電容的正極。

⑦電容使用的一些經驗及來四個誤區。

一些經驗：在電路中不能確定線路的極性時，建議使用無極電解電容。通過電解電容的紋波電流不能超過其充許范圍。如超過了規定值，需選用耐大紋波電流的電容。電容的工作電壓不能超過其額定電壓。在進行電容的焊接的時候，電烙鐵應與電容的塑料外殼保持一定的距離，以防止過熱造成塑料套管破裂。並且焊接時間不應超過10秒，焊接溫度不應超過260攝氏度。

四個誤區：

●電容容量越大越好。

很多人在電容的替換中往往愛用大容量的電容。我們知道雖然電容越大，為IC提供的電流補償的能力越強。且不說電容容量的增大帶來的體積變大，增加成本的同時還影響空氣流動和散熱。關鍵在於電容上存在寄生電感，電容放電迴路會在某個頻點上發生諧振。在諧振點，電容的阻抗小。因此放電迴路的阻抗最小，補充能量的效果也最好。但當頻率超過諧振點時，放電迴路的阻抗開始增加，電容提供電流能力便開始下降。電容的容值越大，諧振頻率越低，電容能有效補償電流的頻率范圍也越小。從保證電容提供高頻電流的能力的角度來說，電容越大越好的觀點是錯誤的，一般的電路設計中都有一個參考值的。

●同樣容量的電容，並聯越多的小電容越好，

耐壓值、耐溫值、容值、ESR(等效電阻)等是電容的幾個重要參數，對於ESR自然是越低越好。ESR與電容的容量、頻率、電壓、溫度等都有關系。當電壓固定時候，容量越大，ESR越低。在板卡設計中採用多個小電容並連多是出與PCB空間的限制，這樣有的人就認為，越多的並聯小電阻，ESR越低，效果越好。理論上是如此，但是要考慮到電容接腳焊點的阻抗，採用多個小電容並聯，效果並不一定突出。

●ESR越低，效果越好。

結合我們上面的提高的供電電路來說，對於輸入電容來說，輸入電容的容量要大一點。相對容量的要求，對ESR的要求可以適當的降低。因為輸入電容主要是耐壓，其次是吸收MOSFET的開關脈沖。對於輸出電容來說，耐壓的要求和容量可以適當的降低一點。ESR的要求則高一點，因為這里要保證的是足夠的電流通過量。但這里要注意的是ESR並不是越低越好，低ESR電容會引起開關電路振盪。而消振電路復雜同時會導致成本的增加。板卡設計中，這里一般有一個參考值，此作為元件選用參數，避免消振電路而導致成本的增加。

●好電容代表著高品質。

「唯電容論」曾經盛極一時，一些廠商和媒體也刻意的把這個事情做成一個賣點。在板卡設計中，電路設計水平是關鍵。和有的廠商可以用兩相供電做出比一些廠商採用四相供電更穩定的產品一樣，一味的採用高價電容，不一定能做出好產品。衡量一個產品，一定要全方位多角度的去考慮，切不可把電容的作用有意無意的誇大.

『捌』 如何理解放大電路中的耦合電容的含義和作用

理解放大電路中的耦合電容的主要功能有兩個：
1、傳遞交流信號，由於電容對交流信號呈現低阻專抗，所以交屬流信號相當於「暢通無阻」，在交流分析是，電容相當於短路就是這個意思。
2、隔斷直流信號，在多級放大器中通過電容器隔斷前後級放大器靜態偏置的相互影響，可以讓各級放大器的偏置工作在最佳狀態。
耦合電容在放大電路中的作用就以上兩點，歸納就是：通交隔直！