我们似乎很多人张口以来就是二极管整流，电容隔直通交，这其实是我们很多人忽略的先入为主的思维在作祟。我个人的建议是，重点去关注那些我们恰好忽略的特性，如电容两端电压不能突变；电容的容抗是一种随频率和容量变化的特殊的阻抗；电容充电放电呈指数关系。我之所以这样做，是我们对隔直通交实在是耳熟能详了，为什么还要在那上边花无谓的时间去**理解呢。其实这和短木桶效应原理是吻合的。当我们在分析含有电容的电路原理的时候，也必须先从我们最忽略的元件特性着手，例如：电容的加速作用，很多时候单片机的I/O口经由电容和电阻并联将控制电压加到三极管的基极上，这个时候的电容就起着加速三极管开通关断的作用，原因是：电容在直流上电很短的时间因为两端的直流电压无法突变，相当于短路后的电容短路了电阻，则单片机I/O口电压全部直接加到了三极管基极上，相比没有电容时，电压是完全加入到三极管基极而不是部分加载到三极管基极，所以三极管饱和导通程度更深，导通速度更快；当单片机I/O口输出低电平时，由于I/O与电容连接一端瞬间相当于短接倒地，因为电容两端的电压不可能突变，且该电压形成负的尖峰脉冲电压，负电压直接加到三极管基极，根据异性电荷相吸和电场力原理，原来积累在三极管基极的正电荷相对没有加电容前被以更加快的速度吸出来，从而加速三极管的关断。
那我进一步的问，电容两端的电压为什么不能突变呢？
答案是这样的：我们知道矩形波及脉冲电压等概念已经表明电压是可以突变的，但为什么电容两端的电压不能突变呢？原因在于电容是经过存储电容来提升电压的，有公式：C = Q/U 可知，Q和U成正比，U越大则必定Q越大，而我们知道，电荷的累积需要时间，即电荷Q实质就是单位电荷的积累，电荷积累到电容两个极板上是经过运动将附近的一个一个的电荷积累过来的，电荷的运动是需要速度的，而速度U = a * t, a为加速度，可见U是时间的积累，运用数学逻辑归纳法推理可以知道Q 的积累也必然是时间累计的过程，而时间是绝对不能突变的，你能说一天能突变成一年吗？所以，电容两端的电压是不能突变的。而这也解释了电容的充放电曲线是连续的，即我们常说的模拟量，连续变化，而非离散的数字量。
电容是无处不在的： 电容的用途非常多，主要有如下几种：
1．隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。
2．旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
3．耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路
4．滤波：这个对DIY而言很重要，显卡上的电容基本都是这个作用。
5．温度补偿：针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。
6．计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。
7．调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。
8．整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。
9．储能：储存电能，用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯，加热设备等等。（如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准，一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。
实例分析
加速电容：（相关**[一个实用三极管开关电路分析（转）] ）
将电容和电阻并联后串联在回路中，这个电容常被称为加速电容。它利用了电容器两端的电压不能突变的特性。
所谓的加速，指的就是它可以在负载电压变化时加速电压变化量到达所要驱动的电路的值，让变化电压尽快地在电路（一般是误差放大器）中起作用，提高放大电路对信号边沿变化的响应能力。如果没有加速电容，使得调整速度或加速度下降。在一些放大电路中也有加速电容，不过它们多半是有带宽限制的。 与电容并联的电阻常被称为缓冲电阻，它是防止在信号突然变化时在端口上产生振荡。
如下图（三极管开关电路中的加速电容作用及其波形）：加速电容器C和三极管输入电阻R组成微分电路。在输入信号正跳变时，可提供比无加速电容大得多的正向基极电流，使三极管很快达到饱和，见图。在输入信号下跳时，又可提供很大的反向基极电流，使基区存储的电荷消散，三极管迅速进入截止状态。
![]() |
楼主
标题置顶
标题高亮
