电容器的8个典型应用电路，值得一看

电容复位电路

图5-31所示为电容复位电路，A1是CPU集成电路，A1的①引脚是集成电路A1的复位引脚，复位引脚一般用RESET表示，①引脚内部电路和外部电路中元器件构成复位电路，C1是复位电容，S1是手动复位开关。集成电路A1的①引脚内电路有一个施密特触发器和一只上拉电阻R1，R1端接直流电压，另一端通过A1的①引脚与外部电路中的电容C1相连。

图5-31　电容复位电路

此复位电路的工作原理：电路的电源开关接通后，+5V直流电压通过电阻R1对电容C1充电，这样在电源接通瞬间，电容C1两端没有电压，随着对电容C1的充电，集成电路A1的①引脚上电压开始升高，这样在A1的①引脚上产生一个时间足够长的复位脉冲，时间常数一般为0.2s。

随着+5V直流电压充电的进行，A1的①引脚上的电压达到了一定程度，集成电路A1内部所有电路均可建立起初始状态，复位工作完成，CPU进入初始的正常工作状态。

高频负反馈电容电路

图5-32所示为音频放大器的高频负反馈电容电路，电路中VT1构成了一级音频放大器系统，C1是高频负反馈电容，它利用电容的隔直阻交原理，来消除可能出现的高频自激。

图5-32　高频负反馈电容电路

电路中配备的电容容量要非常小，C1接在VT1的基极与集电极之间，将VT1管从集电极输出的信号加到基极上。晶体管VT1集电极上的交流信号相位为正，而基极信号为负，两极上的电信号相位正好相反。正因为如此，构成了负反馈电路。

电路中电容只对频率比较高的信号呈现通路，而对频率比较低的信号呈现开路，因此C1只对容易产生高频啸叫信号进行负反馈，以达到消除高频啸叫声音的目的。

静噪电容电路

图5-33所示为电子音量电位器中的静噪电容电路，C1是静噪电容，一般采用有极性电解电容，RP1是变阻器。

图5-33　静噪电容电路

压控增益器是一种放大倍数受直流电压大小控制的放大器，输入信号Ui大小一定时，如果①引脚上直流电压大小变化，输出信号Uo大小随之改变，这就是电子音量控制器工作的基本原理。

RP1是音量控制电位器，但是它与普通的音量电位器工作原理不同，RP1中不流过音频信号，当RP1动片上下滑动时，压控增益器的①引脚上的直流电压大小在改变，以此实现对音量的控制。

电容C1的工作原理：RP1动片上是直流电压，如果RP1动片滑动过程中出现一种交流干扰信号，这一交流信号叠加到直流电压上，加到压控增益器的①引脚上，使直流电压大小发生波动，结果出现音量控制过程中的噪声。在加入静噪电容C1后，RP1上的任何交流噪声都被C1旁路到地线，因为C1容量大，对这些交流噪声的容抗很小，达到消除音量电位器转动噪声的目的。

音频阻容耦合电路

图5-34所示为音频阻容耦合电路，电路中C1是音频耦合电容，它夹在前级放大器和后级放大器之间，在这种电路中一般采用电容量较大的电解电容。

图5-34　音频阻容耦合电路

电路中电阻R1是后级放大器的输入电阻，输入电压不能直接看出来。耦合电容是一只有极性的电解电容，它在正极须要接电路中的高电位，所以该电容的正极通过电阻接在了前级放大器的输出端。

电路中，如果耦合电容的极性接反了，耦合电容的漏电电流将会增大，放大器的噪声就会增大。而电路中的电阻R1只是为了限制电流，防止出现高频自激现象。

纯电容串联电路的等效分析

电路中的电子元件只有电容的电路叫做纯电容电路。纯电容串联电路与纯电阻串联电路有一些共性，但是由于电容与电阻的特性不同，所以纯电容串联电路与电阻串联电路的特性也有所不同。

电容串联电路的分析可以进行电阻等效，其等效原理和理解方法与电容等效成电阻的方法一样，在特性频率下电容的容抗等效成一只特定的电阻。图5-35所示为电容串联等效电路。

图5-35　电容串联等效电路

电容串联电路有以下几个特性：电容串联电路中，由于电容只能通交流，所以电路中只有交流电流，而且电流大小处处相等。电容串联电路中，电容串联得越多，它的等效总电容量越小、总容抗越大，而且电容串联电路的总电容小于串联电路中任何一个电容的容量，这与电阻并联的计算相似。电容串联电路中电容量最小的电容首先被充满电和首先放完电，所以电容量最小的电容起主要作用。

有极性电解电容逆串联电路和顺串联电路

如图5-36所示是有极性电解电容逆串联电路和顺串联电路及其等效电路。

逆串联电路就是有极性的电容正极相连或者负极相连，而它们的等效电容就是一个无极性的电容。顺串联电容电路就是两个电容的正极和负极相连，其等效电容还是一个有极性的电容。而逆串联的目的主要是将有极性电解电容变成无极性电解电容。顺串联电路主要用于提高电容耐压上，在电子管电路中使用这种串联电路。

图5-36　有极性电解电容逆串联电路和顺串联电路及其等效电路

电容并联电路主要特性

图5-37所示为电容并联电路，其电路形式与电阻并联电路一样。电路中的电容器C1与C2并联。由于电容器本身的特性决定了这一电路也有它自己的一些不同于电阻并联电路的特性。

图5-37　电容并联电路

电容并联电路有以下几个特点：电路中并联的电容越多，那么等效的总电容量就越大，这与电阻串联电路相似，总容量就是电路中的每个串联电容的容量之和。在电容并联电路中，交流信号电流将分别流过电容C1和C2，在同样的交流信号下，信号的频率越高，流过各并联电容的交流电流越大。在电容支路中，容量大的电容因为容抗小而电流大，容量小的电容因为容抗大而电流小。电容C1和C2是并联的，这样这两个电容器将接在同一个交流信号源电路中，因此加在C1和C2上交流信号的频率是相同的，而且加在各并联电容器上的交流信号电压大小也是一样的。

电容并联电路中，由于流过各电容的电流可能不相等(只有两个电容器的容量相等时，其电流才相等)，因此对各并联电容的充电电荷量可能不相等，容量大的电容因充电电流大而充到的电荷多。对一个电容器的充电电荷多少，与对该电容器的充电电流大小成正比关系。实际大容量的电容不可能成为一个纯电容，它还存在着感抗的特性，从而造成对高频信号的阻抗增大。

电容并联电路的等效分析

电容并联电路可以等效为电阻并联电路，电容的其他电路也可以进行同样的等效，虽然电容并联电路可以等效为电阻并联电路，但是等效后的电路不能完全按照电阻并联电路进行分析。所以需要注意以下几方面：

1)由于是电容器的等效电路，因此这里的等效电阻，并不是实际意义上的电阻器，而是电容器的容抗。所以电路中还是不会有直流电流通过。

2)这种电阻电路的等效方法，往往只是在分析电容器阻碍电路中交流电流流动时才用，其他元器件进行电阻电路的等效也是这种情况下的等效。

3)在考虑电路中电容的容抗大小时，电路分析中往往只需要进行相对大小的分析。电路中，一般情况下并不需要进行定量的分析。

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电容在电路中的应用特性

电容器的种类繁多，几乎所有的电子产品中都有电容器。在家电产品中，电容器隔直通交的特性，即隔断直流，允许交流电通过；该类元器件在家电产品中应用十分广泛, 它用字母"C”表示。下图所示为几种常见电容器的电路符号及实物外形。

电容器在充电或放电过程中，电容器两极板上的电荷有积累过程，或者说极板上的电压有建立过程，因此电容器上的电压不能突变。利用这些特性，电容器可以实现耦合、滤 波等功能。

1、电容器的耦合功能

电容对交流信号阻抗较小，可视为通路，而对直流信号阻抗很大，可视为断路。在放大器中，电容常作为交流信号的输入和输出耦合电路器件。下图所示为采用电容器耦合的晶体放大器。交流信号经耦合电容C1加到晶体管的基极，经晶体管放大后，由集电极输出的信号经输出耦合电容C2加到负载电阻RL上。

值得注意的是，该电路中的电源电压Vcc经Rc为集电极提供直流偏压，再经R1、R2为基极提供偏压。直流偏压的功能是给晶体管提供工作条件和提供能量，使晶体管工作在线性放大状态。

此外，从该电路中可以看到，由于电容器具有隔直流的作用，因此，放大器的交流输出信号可以经耦合电容器C2送到负载RL上，而电源的直流电压不会加到负载RL上。也就是说从负载上得到的只是交流信号。

2、电容器的滤波功能

下图所示为滤波电容器的滤波功能图，电容器(平滑滤波电容器)应用在直流电源电路中构成平滑滤波电路。可以看到，交流电压经整流后变成的直流电压很不稳定，波动很大。由于平滑滤波电容器的加入，电路中原本不稳定、波动比较大的直流电压变得比较稳定、平滑•

二、电容器的基本特性

在电容器内两块金属板相对平行地放置，而不相接触就构成一个最简单的电容器。

1、电容器的充电原理

下图所示为直流电路中电容的充电原理。如果把电容器的两端分别接到电源的正、负极，那么接正极的金属板上的电子就会被电源的正极吸引过去；而接负极的金属板，就会从电源负极得到电子。这种现象就叫作电容器的“充电”。充电时，电路中就有电流流动。两块金属板有电荷后就产生电压，当电容所充的电压与电源的电压相等时，充电就停止，电路中就不再有电流流动，相当于开路，这就是电容器能隔断直流电的道理。

2、电容器的放电原理

下图所示为直流电路中电容的放电原理。如果将接在电路中的电源拿开，而用导线把电容器的两个金属板接通（即视为将开关S断开），则在电源断开的一瞬间，电路中便有电流流通，电流的方向与原充电时的电流方向相反。随着电流的流动，两金属板之间的电压也逐渐降低，直到两金属板上的正、负电荷完全消失。这种现象叫作"放电"。

如果电容器的两块金属板接上交流电，因为交流电的大小和方向在不断地变化着，电容器两端也必然交替进行充电和放电，因此，电路中电流就不停地流动。这就是电容器能通过交流电的道理。

下图所示为信号通过电容器的状态示意图。电容对低频信号的阻抗高，对高频信号的阻抗低，信号频率越低阻抗越大，对直流信号的阻抗为无穷大，有隔直流的作用。当信号通过电容器时，信号的频率越低，衰减越大（如果是直流，则不能通过）。

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