电子元器件之---电容器一（功能、分类、作用）

我们爱读好书 2020-03-07

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电容器的功能

电容器时由两个相互靠近的金属电机板，中间夹一层绝缘芥制构成的。在电容器的两个电极加上电压时，电容器就能储存电能。电容器是一种储能元件，它是电子设备中最基础，也是最重要的元件之一。电容器的产量占全球电子元器件的40%以上，基本上所有的电子设备中都会用到。

作为一种最基本的电子元器件，电容器对于电子设备来说就像食品对于人一样不可缺少。电容器在电路中主要用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时等。如图所示为电路中常见的电容器。

电容器在电路中的符号在电路中，电容器常用符号C,CN,EC,TC,或BC等表示，电容器的电路图形符号如图所示：

电容器的分类

电容器的种类繁多，分类原则也不同，通常按其结构可分为固态电容器和可变电容器两种。如果按介质，电容器可分为空气介质电容器、固体介质（云母、陶瓷、涤纶等）电容器电解电容器。一般来说，电解电容器的容量较大，而其他则较小。

如按有无极性，电容器可分为有极性电容器和无极电容器。

如按电容器的介质材料，电容器可分为铝电解电容器、钽铌电解电容器、陶瓷电容器、云母电容器、涤纶电容器、薄膜电容器及纸介电容器等。

下面介绍几种电路中常用的电容器。

1、铝电解电容器

铝电解电容器时由铝圆筒做负极，里面有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成的，还需经直流电压处理，在正极的片上形成一层氧化膜做介质。铝电解电容器的特点是容量大、漏电大、稳定性差、有正负极性，适用于电源滤波或低频电路，使用时，正、负极不可接反，如图所示;

2、钽铌电解电容器

钽铌电解电容器用金属钽铌或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质。其特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度性能好，多用在要求较高是设备中。目前很多钽电解电容器都用贴片方式安装，其外壳一般由树脂封装“”（采用同样封装的也可能是铝电解电容）。如图所示：

3、陶瓷电容器陶瓷电容器用陶瓷做介质，在陶瓷基本体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜做极板，陶瓷电容器的特点是体积小、耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小、适用于高频电路。贴片陶瓷电容器容量较大，但损耗和温度系数较大、适用于低频电路，如图所示.

4、云母电容器

云母电容器用金属箔或喷涂银层的云母片做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉中或封固在环氧树脂中制成。云母电容器的特点是介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小、适用于高频电路。如图所示。

5、纸介电容器

纸介器用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料壳中制成。它的特点是体积较小，容量可以做得较大；但是固有电感和损耗比较大，适用于低频电路。如图所示：

6、薄膜电容器

薄膜电容器的结构与纸介电容器相同，介质是涤纶或聚苯乙烯。涤纶薄膜电容器介质常数较高，体积小、容量大、稳定性较好，适宜做旁路电容器。聚苯乙烯薄膜电容器介质损耗小、绝缘电阻高，但是温度系数大，可用于高频电路。如图所示：

7、金属化纸介电容器

金属化纸介电容器的结构基本相同于纸介电容器，它是在电容纸上覆一层金属膜来代替金属箔、体积小、容量较大，一般用于低频电路。如图所示为金属化纸介电容器。

8、油浸纸介电容器

油浸纸介电容器时把纸介电容器浸在经过特别处理的油里，目的是增强其耐压。其特点是电容量大、耐压高、但体积较大。

电容器的作用（通交流，阻直流）：

在直流电路中，电容器是相当于断路的。电容器是一种能够储藏电荷的元件，也是最常用的电子元件之一。

这得从电容器的结构上说起。最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质（包括空气）构成的。通电后，极板带电，形成电压（电势差），但是由于中间的绝缘物质，所以整个电容器是不导电的。不过，这样的情况是在没有超过电容器的临界电压（击穿电压）的前提条件下的。我们知道，任何物质都是相对绝缘的，当物质两端的电压加大到一定程度后，物质都是可以导电的，我们称这个电压为击穿电压。电容器也不例外，电容器被击穿后，就不是绝缘体了。不过在中学阶段，这样的电压在电路中是见不到的，所以都是在击穿电压以下工作的，可以被当做绝缘体看。

但是，在交流电路中，因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的，这个时候，在极板间形成变化的电场，而这个电场也是随时间变化的函数。实际上，电流是通过电场的形式在电容器间通过的。

电容器的作用：

●耦合：用在耦合电路中的电容称为耦合电容，在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路，起隔直流通交流作用。

●滤波：用在滤波电路中的电容器称为滤波电容，在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路，滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。

●退耦：用在退耦电路中的电容器称为退耦电容，在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路，退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。

●高频消振：用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容，在音频负反馈放大器中，为了消振可能出现的高频自激，采用这种电容电路，以消除放大器可能出现的高频啸叫。

●谐振：用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容，LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。

●旁路：用在旁路电路中的电容器称为旁路电容，电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号，可以使用旁路电容电路，根据所去掉信号频率不同，有全频域（所有交流信号）旁路电容电路和高频旁路电容电路。

●中和：用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收音机高频和中频放大器，电视机高频放大器中，采用这种中和电容电路，以消除自激。

●定时：用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需要通过电容充电、放电进行时间控制的电路中使用定时电容电路，电容起控制时间常数大小的作用。

●积分：用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电势场扫描的同步分离电路中，采用这种积分电容电路，可以从场复合同步信号中取出场同步信号。

●微分：用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发器电路中为了得到尖顶触发信号，采用这种微分电容电路，以从各类（主要是矩形脉冲）信号中得到尖顶脉冲触发信号。