电容的作用是什么?电容的重要性

电容不是一个绝缘的两边有电荷,挡住之后攒起电来而已么?

这是电容最基础的模型,也体现了电容的最根本原理:存储电荷。

打个比方:人类在很久以前就知道雨季储水,旱季就能好过一点(储能)。人类也知道,用水之前要把里面的杂质先沉淀一下,小到饮用水,大到都江堰(滤波)。

为什么到处都能用到?

的确,电容在模拟、数字电路中起到的作用都无可取代。

接下来简单说下电容的几大用途吧:

1.滤波。滤波,是电容最重要的用途之一。我们知道电容可以存储电荷,简单去理解滤波:

当输入电压比电容两端电压大时,电荷进入电容(充电),电容电压升高,充电需要时间,从而电压是缓慢上升的;当输入电压变小时(输入切断或者回路中有耗电元件)小于电容两端电压,电荷流出电容(放电),电压缓慢下降。

这个充放电的时间与电容值和充放电环路的电阻有关,电容越大,充放电时间越长。

所以一般用大电容值的电解电容来实现滤波(电路里看到大大的柱状电容),充放电时间越长,就允许更剧烈的电压变化。

这里打个比方:

输入电压是一条小河,波涛汹涌(误),流进大水库(电容),水库里水很多,小河的波涛在里面太渺小了,河水涨了跌了,都会被水库所吸收,于是水库流出来的水,很平静没有波涛(平稳的输出电压)

——电容对不稳定的输入电压,通过充放电,维持了相对稳定的输出电压,完成了滤波的工作。

2.隔直流:这个上面提到过了,用于去除信号中的之流分量。

3.旁路电容:前面提到电容在高频时阻抗小,所以可以将电容与某些元件(如反馈电阻)并联,使该元件在高频时短路(对反馈电阻而言,实现了直流低频的反馈,减少高频的反馈能力);总而言之就是提供了高频情况下的低阻抗通路。

4.耦合:连接两个电路,让交流信号通过(有点类似隔直流和旁路的作用,但不一样)

5.调谐:最简单的来说,LC振荡电路知道吧,电容与电感配合,提供谐振点,改变电路性能(这个往深了说就滔滔不绝了,还是止于此吧)

6.储能:把能量存储起来,慢慢/迅速释放。比如,瞬间高温杀菌,本人设计的尖峰电压发生器,还有相机的闪光灯。

7. 连接数字地和模拟地:这种情况比较少,一般用小磁珠或者零值电阻连接。