耦合电容的相关知识介绍

　　一、耦合电容的简介

耦合电容，又称电场耦合或静电耦合，是由于分布电容的存在而产生的一种耦合方式。耦合电容器是使得强电和弱电两个系统通过电容器耦合并隔离，提供高频信号通路，阻止工频电流进入弱电系统，保证人身安全。带有电压抽取装置的耦合电容器除以上作用外，还可抽取工频电压供保护及重合闸使用，起到电压互感器的作用。

　　二、耦合电容原理及作用

　　1、耦合电容的工作原理

由电工原理可知，电容器容抗Xc的大小取决与电流的频率f和电容器的容量C:Xc=1/2πfC，高频载波信号通常使用的频率为30~500kHz，对于50Hz的工频来说，耦合电容器呈现的阻抗要比高频信号呈现的阻抗值大600~1000倍，基本上相当于开路，而对于高频信号来说，则相当于短路。

　　2、耦合电容的作用

是将交流信号从前一级传到下一级。耦合的方法还有直接耦合和变压器耦合的方法。直接耦合效率最高，信号又不失真，但是，前后两级工作点的调整比较复杂，相互牵连。为了使后一级的工作点不受前一级的影响，就需要在直流方面把前一级和后一级分开，同时，又能使交流信号从前一级顺利的传递到后一级，同时能完成这一任务的方法就是采用电容传输或者变压器传输来实现。他们都能传递交流信号和隔断直流，使前后级的工作点互不牵连。但不同的是，用电容传输时，信号的相位要延迟一些，用变压器传输时，信号的高频成分要损失一些。　　一般情况下，小信号传输时，常用电容作为耦合元件，大信号或者强信号传输时，常用变压器作为耦合元件。

　　三、耦合电容的选用

在选用耦合电容时可根据以下两个方面的因素进行考虑：

1、耦合电容容量太小时，低频信号通过耦合电容时就会有严重的衰减，甚至不能通过。

以所制做电路时最好使用信号发生器在耦合电容输入端注入信号，用视波器来观察信号是否被严重衰减。注意频率和幅度要与实际电路大致相同。

2、耦合电容容量太大时，电路出现延迟。电路上电后要等待几十秒才有反应，特别是信号幅度很小的时候。

最佳选择：耦合电容容量应选择能保证输入信号经过耦合电容后不出现衰减的最小值容量值。

　　四、耦合电容使用注意事项：

一般情况下，在使用耦合电容时应注意的事项有：

1、一般在低频耦合或旁路，电气特性要求较低时，可选用纸介、涤纶电容器；在高频高压电路中，应选用云母电容器或瓷介电容器；在电源滤波和退耦电路中，可选用电解电容器。

2、在振荡电路、延时电路、音调电路中，电容器容量应尽可能与计算值一致。在各种滤波及网（选频网络），电容器容量要求精确；在退耦电路、低频耦合电路中，对同两级精度的要求不太严格。

3、电容器额定电压应高于实际工作电压，并要有足够的余地，一般选用耐压值为实际工作电压两倍以上的电容器。

4、优先选用绝缘电阻高，损耗小的电容器，还要注意使用环境。

　　五、耦合电容的应用和电路图解析

该图是耦合电容电路的模型框图。我们在电路分析中会经常遇见耦合电容。它的作用是将前级的信号尽最大努力无损地加到后级电路中，同时有可能去掉不需要的信号。根据电容的特性可知，该耦合的过程就是将有用的交流信号从前级加到后级，而阻止其中的直流信号。这也是该类型电路的一般分析思路。

接下来是以一具体的电路来分析其工作原理，如图1所示：

这是两级的放大电路，耦合电容经常出没的地方。为了便于分析，把从A点向TV2看的输入电阻Rin与耦合电容C1构成的分压电路图给出，如图2所示：

根据图2与分压的原理可知，当Rin很大，C1容抗（）很小时，该耦合电路对信号几乎无衰减地加到后级TV2.

对于低频来说，Rin不变时，增大C1的容值，即C1容抗减小，这时信号的衰减也随着减小。但是C1并不能无限制的增大，当大到一定程度时，会增大耦合电容漏电，这是一种电路噪声，是我们不愿接受的。当然可以通过提高输入电阻Rin来改善电路的低频特性。

如果电路工作的频率很高，那么C1值可以取得小一些。在多级放大电路中，前级的耦合电容也可以取得小一些。

最后来说说耦合电容去除无用信号的作用。我们知道图1中的电路若要正常稳定工作的话，就要保证其静态工作点的稳定。可见耦合电容C1在其中就是把两边直流隔开，以确保两边的直流偏置不相互影响从而是电路处于正常工作状态。即凡是电路中见到了耦合电容，那么前级与后级之间的直流成分是彼此独立的。