貼片電容的原理及在濾波器中的應用

邵玨熹

湖南廣益實驗中學

貼片電容的原理及在濾波器中的應用

邵玨熹

湖南廣益實驗中學

在電子行業(yè)的發(fā)展下，貼片電容在各個領域中都得到了應用，成為電路設計工作中不可或缺的重要器件。本文主要就貼片電容的原理及在濾波器中的應用進行分析。

貼片電容 原理 濾波器 應用

1 引言

通過使用電阻和電容等方式組成積分方式的低通濾波器，低通濾波器又可以稱之為LF。通常可以分為單階濾波器，或者是多階濾波器，電阻和電容參數(shù)決定著通頻帶的工作效率，而通頻帶的終止速度是由低通濾波器的階數(shù)而確定。

在低通濾波器中主要采取的方式就是將信號中不需要的高頻成分清除掉，減少采樣頻率，從而降低頻率出現(xiàn)混淆的情況，按照不同的分類標準，濾波器具有多種形式，其中主要包括了數(shù)字、模擬、有無源、高通、低通和全通等多樣化的濾波器。對于濾波器的理解，可以簡單的認為就是通過電子元器件對波采取過濾的器件。濾波器能夠有效的降低或者避免特定帶寬以外噪聲和信號一類電子元器件，主要作用就是消除來自于外界雜訊的電子元器件，濾波器對輸入或輸出的信號經(jīng)過過濾以此獲取純凈的直流電。通過對指定頻率的頻點或者此頻率點外的頻率采取過濾消除的電路，最終獲取所需的頻率或消除指定的頻率。從它的不同種類的符號表示就能理解它的作用。

2 濾波貼片電容的原理分析

(1)電容能阻交流通直流：電容能夠阻交流，通直流，對應容量貼片電容把對應成分的交流通過引到地，而剩下直流通過續(xù)電路，言簡意賅，也就是說交流電由于是大小方向是不斷變化的，而電容的充放電特性恰好和交流電的大小變化條件相符，所以當交流電通過電容時，就像直接通過導線一樣，不可以忽略不計電容的損耗；而直流電大小和方向都不變化，都是固定的，與電容的沖放電過程不相吻合，等同于只有充電的過程，直流流到電容就無法再順利通過電容了，等同于電容這里斷路了，所以電容通交隔直。

(2)電容在充、放電時，當整流輸出信號為電流充電時，輸出端則會相應輸出高幅度的信號，當整流輸出信號縮小到一定程度時，此時的輸出信號也縮變?yōu)榉刃〉男盘栞敵觯呀?jīng)充電到一定程度的電容這時候放電，從而“提高”或者“降低”了此時輸出信號幅度變小的結果，保證輸出信號連續(xù)輸出大幅度信號。

整體來看，輸出信號波形好比一輛車，就沒有那么彎路，平直的公路多了，這就是濾波電容在充、放電作用中所起到的濾波功能。

3 手機中濾波器的應用

手機一般采用衰減特性很陡的帶通濾波器。在移動通信終端。比如手機必須采用衰減特性很陡的帶通濾波器。假使采用了普通電感、電容來組合而成的濾波電路來替代濾波器，必然造成使用的元件過多，從而導致電路過于復雜。在高頻運用時，還會導致電容和電感的Q值過低，造成性能不達標。而采用濾波器不僅能使復雜的整機電路變得簡單、精密，而且性能更加穩(wěn)定，使后期維護帶來方便。

4 濾波電容的檢修

(1)濾波器在受到振動、受潮等后容易出故障而導致性能改變或者損壞。濾波器無法使用萬能表對其進行檢測，只可以用頻譜分析儀來進行檢測。連接一個信號發(fā)生器，輸入正弦交流電，通過濾波器和示波器測量輸入電流中直流成份和交流成份的電壓比值，若比值較小，則濾波器不正常，若比值較大，也就是直流占的比例較大，說明濾波器把交流給過濾了，也即是濾波器完好。

(2)偶爾去掉小電容濾波，也不會影響線路的正常工作，特別是具有獨立線路的的電容，可以采用斷開的方法來判斷。但是這種方法只能在短時間內(nèi)進行檢測判斷，沒有濾波電容可能會造成一定的不良影響。例如，禍合所用的貼片電容如果采用斷開的方法進行檢測，信號馬上會出現(xiàn)不流暢的問題。

(3)貼片電容可以用于濾波，而需要大容量、高耐壓的一些濾波則需要采用插孔電容。例如，一般精密電子產(chǎn)品，都是采用貼片電容，而空調(diào)等大功率機器采用插孔電容較多。

(4)濾波電容器常見于整流電路后的電容，濾波電容容量較大，常見用于電解電容，是具有極性的電容。整流后加濾波穩(wěn)壓，濾波電路通常會改變整流輸出的脈動比，與負載相關。因此最終整流后得到的電壓不僅跟整流方式有關，還和濾波電容大小、負載等有關系。RL×C的數(shù)值直接影響輸出電壓的大小。因此濾波電容選擇需要根據(jù)負載選取合適的值，而不是隨意的。

(5)小電容和大電容并聯(lián)使用時，小電容的作用是濾掉高頻。高頻通過、低頻阻攔也是電容的基本特性之一。

5 結語

在電子行業(yè)的發(fā)展下，貼片電容在各個領域中都得到了應用，成為電路設計工作中不可或缺的重要器件，貼片電容的性能優(yōu)劣直接影響著電路的結果。與傳統(tǒng)電感電容相比，貼片電容誤差小，適宜應用在高性能射頻微波電路中，在濾波器中也有著廣泛的應用。

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