[科普中國(guó)]-高頻旁路電容器

在電子儀器中，從某一裝置輸出的交變電流經(jīng)常有高頻成分與低頻成分。這時(shí)，高頻旁路電容器就能起到濾過(guò)高頻（讓高頻通過(guò)高頻旁路電容器所在支路）保留低頻（低頻輸出）的作用，起這種作用的電容器，就叫高頻旁路電容器。1

簡(jiǎn)介通高頻，阻低頻的電容器對(duì)高頻成分的容抗小，對(duì)低頻成分的容抗大，高頻成分就通過(guò)電容器，而使得低頻成分輸送到下一級(jí)。做這種用途的電容器叫作高頻旁路電容器，高頻旁路電容器的電容一般比較小。2

工作原理理解電感或電容首先需要看它的計(jì)算公式中的單位，是歐姆。也就是說(shuō)對(duì)于它們所能起作用的電路而言，其作用可以看成電阻。如圖1，以前級(jí)輸出輸出各種電成分（包含低頻與高頻）為開(kāi)始，以后級(jí)輸入為結(jié)束（僅含低頻）。我們知道，電容的容抗與頻率有關(guān)，頻率越高，容抗越低，相當(dāng)于小電阻。所以對(duì)于高頻電流而言，圖1中的電容器的容抗十分小，也就是相當(dāng)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(dá)后級(jí)輸入。相反，對(duì)于低頻電流，圖1中的電容容抗大，故不會(huì)被短路，同時(shí)能到達(dá)后級(jí)輸出。3

頻率特性所有的電容器的引線和電極都含有電感，差別僅在引線和電極的形狀不同，決定了電感的大小。圖2中示出了電容器的等效電路和它的頻率特性。圖中表示兩只電容量相同的電容器(電容器1和電容器2)，由于它們所含的電感量不同，因而呈現(xiàn)了兩種不同的頻率特性。在電容器1中含有較大的電感量，當(dāng)頻率升到f1時(shí)，容抗和感抗相等呈串聯(lián)諧振狀態(tài)。頻率繼續(xù)升高時(shí)呈電感性，也就是說(shuō)此時(shí)該電容器已經(jīng)變成一只電感器了。圖中另一條曲線表示含有較小電感量的電容器2的頻率特性，它可以應(yīng)用在較高頻率的場(chǎng)合。限制電容器上限頻率的參；數(shù)是電容器的介質(zhì)損耗角lgδ。lgδ的大小決定于電容器介質(zhì)的材料。lgδ大的電容器當(dāng)頻率升高時(shí)，電容器會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱甚致?lián)p壞。作為陽(yáng)極隔直流用的電容器，要選用耐壓高介質(zhì)損耗小的陶瓷或云母介質(zhì)的電容器。對(duì)于作高頻旁路的電容器，要注意電容器中含有電感的大小和工作頻率的關(guān)系。一旦電容器成了電感器，它就不再有旁路高頻的作用了。4

主要應(yīng)用在電子技術(shù)中，如果想把前級(jí)輸出的信號(hào)中的直流成分去掉，只要將交流成分輸送下一級(jí)，我們就可以在前后級(jí)電路之間串聯(lián)一個(gè)電容器，正是利用了電容“通交流、隔直流”的特性，這樣的電容器就稱為隔直電容器。

若想保留前級(jí)中的低頻成分，去掉高頻成分，就可以在下一級(jí)電路的輸入端并聯(lián)一只電容器，那么高頻成分就通過(guò)了電容，而低頻成分呈現(xiàn)較大阻抗，無(wú)法通過(guò)，于是進(jìn)入下一級(jí)電路。這正是利用了電容“通高頻、阻低頻”的特性，這樣的電容器就稱為高頻旁路電容器。5

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

杜強(qiáng) - 高級(jí)工程師 - 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所