在電子儀器中,從某一裝置輸出的交變電流經常有高頻成分與低頻成分(比如音頻的高音信號與低音信號)。這時,高頻旁路電容器就能起到濾過高頻(讓高頻通過高頻旁路電容器所在支路)保留低頻(低頻輸出)的作用了。起這種作用的電容器,就叫高頻旁路電容器。
高頻旁路電容器的作用是濾掉高頻電流,也就是讓高頻電流容易通過!如果電容很大,不但由于容量大的電容由于有分布電感,阻礙高頻電流通過,還會濾掉低頻電流,所以高頻電容器一般都較小,對低頻而言,高頻電容器的容抗很大。
我們知道電容的阻抗Xc=1/(2π*f*C) 其中,C為電容,f為電流的頻率顯然對于高頻電流來說,當然電容C越小,阻抗越小
高頻旁路電容器的工作原理
理解電感或電容首先需要看它的計算公式中的單位,是歐姆。也就是說對于它們所能起作用的電路而言,其作用可以看成電阻。如圖,以前級輸出輸出各種電成分(包含低頻與高頻)為開始,以后級輸入為結束(僅含低頻)。我們知道,電容的容抗與頻率有關,頻率越高,容抗越低,相當于小電阻。所以對于高頻電流而言,圖中的電容器的容抗十分小,也就是相當于一條電阻十分小的支路,于是高頻電流就在此處被短路了,而不能到達后級輸入。相反,對于低頻電流,圖中的電容容抗大,故不會被短路,同時能到達后級輸出。
容抗公式Cx=2πfc。容抗是電容對交流電的綜合阻力。式中:2π是常數,約等于6.28。f是交流電的頻率,c是電容的容量。從式中可以看出:一個電容對交流電的阻力和交流電的頻率、電容的容量有關,即交流電的頻率越高、電容的容量越大,對交流電的阻力越小。反之,對交流電的阻力越大。
從這個公式里我們也可以形成一個概念:即:電容的基本性質是通交流、隔直流。在電容容量一定的情況下,交流電的頻率越高,越容易通過此電容。這就是調頻旁路電容的工作原理。
電容器與輸出線路并聯,互不影響,為什么可以“濾出”調頻電壓?根據上面所敘述的電容的性質,可以這樣回答:這是因為高頻電壓能夠很容易地通過這個電容,而頻率低的電壓則被這個電容阻止,而從另一個線路中傳出去了。
電容器怎樣起到高頻旁路的作用
電容器因其容抗隨頻率增高而下降,在電源電路和信號電路中起到了高頻旁路作用。
電容器的容抗為:
Xc=1/ωC
式中Xc為電容的容抗值、ω為信號的角頻率、C為電容量。從容抗表達式中看出,隨著頻率的升高,容抗的數值在下降。
在電源電路或交流放大電路中,一些直流、低頻信號中混雜了一些不需要的高頻信號,對電路形成了一些不良干擾,這是可以在這些易干擾之處至地間接一個電容,該電容對高頻信號由于容抗很小而相當于出在短路狀態,從而大大削弱了高頻信號的干擾。
在一些大電解電容濾波電路中,由于大電解電容在高頻是品質因數的下降,因此對高頻信號的旁路作用下降,為此需要在其邊上再并聯一個相對容量較小的高頻旁路電容。