基本介紹
- 中文名：耦合電容
- 外文名：coupling capacitance
- 別稱：靜電耦合
- 相關：退耦
- 別稱：電場耦合
- 分類：電子元件
定義,耦合,退耦,耦合方式,原理,作用,
定義
耦合電容，又稱電場耦合或靜電耦合，是由於分布電容的存在而產生的一種耦合方式。耦合電容器是使得強電和弱電兩個系統通過電容器耦合併隔離，提供高頻信號通路，阻止低頻電流進入弱電系統，保證人身安全。帶有電壓抽取裝置的耦合電容器除以上作用外，還可抽取工頻電壓供保護及重合閘使用，起到電壓互感器的作用。
耦合
耦合指信號由第一級向第二級傳遞的過程，一般不加註明時往往是指交流耦合。從電路來說，總是可以區分為驅動電源和被驅動的負載。如果負載電容比較大，驅動電路要把電容充電、放電，才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候，電流比較大，這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流，由於電路中的電感，電阻（特別是晶片管腳上的電感，會產生反彈），這種電流相對 於正常情況來說實際上就是一種噪聲，會影響前級的正常工作。這就是耦合。
耦合電容
耦合電容退耦
退耦是指對電源採取進一步的濾波措施，去除兩級間信號通過電源互相干擾的影響。耦合常數是指耦合電容值與第二級輸入阻抗值乘積對應的時間常數。
退耦三個目的
退耦器1.將電源中的高頻紋波去除，將多級放大器的高頻信號通過電源相互串擾的通路切斷；
2.大信號工作時，電路對電源需求加大，引起電源波動，通過退耦降低大信號時電源波動對輸入級/高電壓增益級的影響；
3.形成懸浮地或是懸浮電源，在複雜的系統中完成各部分地線或是電源的協調匹有源器件在開關時產生的高頻開關噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關噪聲在板上的傳播和將噪聲引導到地。
耦合方式
干擾源產生的干擾信號是通過一定的耦合通道對電控系統發生電磁干擾作用的。干擾的耦合方式無非是通過導線、空間、公共線等作用在電控系統上。分析下來主要有以下幾種。
直接耦合：這是干擾侵入最直接的方式，也是系統中存在最普遍的一種方式。如干擾信號通過導線直接侵入系統而造成對系統的干擾。對這種耦合方式，可採用濾波去耦的方法有效地抑制電磁干擾信號的傳入。
公共阻抗耦合：這也是常見的一種耦合方式。常發生在兩個電路的電流有共同通路的情況。公共阻抗耦合有公共地和電源阻抗兩種。防止這種耦合應使耦合阻抗趨近於零、使干擾源和被干擾對象間沒有公共阻抗。
電容耦合：又稱電場耦合或靜電耦合，是由於分布電容的存在而產生的一種耦合方式。
電磁感應耦合：又稱磁場耦合。是由於內部或外部空間電磁場感應的一種耦合方式，防止這種耦合的常用方法是對容易受干擾的器件或電路加以禁止。
輻射耦合：電磁場的輻射也會造成干擾耦合，是一種無規則的干擾。這種干擾很容易通過電源線傳到系統中去。另當信號傳輸線較長時，它們能輻射干擾波和接收干擾波，稱為天線效應。
漏電耦合：所謂漏電耦合就是電阻性耦合。這種干擾常在絕緣降低時發生。
原理
電容接在交流電路中，一個腳接的電路的電壓逐漸升高，逐漸在所在的極板集聚電荷，等待該腳所接的電路的電壓下降時，再將電位高時積聚的電荷返回電路。另端也是如此。電容是絕緣的，整個電容並沒有電流通過，但是它隨著電位升高、降低而集聚和釋放電荷的現象，使人誤以為是有電流通過。因此，它能把直流隔離，而交流信號呢，以兩端升高和降低電位的形式，耦合過來，傳給以下的電路元件。電容有通交流阻直流的特性，作為耦合電容，它的作用是允許交流信號正常通過，而隔斷上一級放大電路的直流電流，使之對下一級放大電路工作點不會產生影響。電容為什麼能夠使交流電流過而直流電不能流過呢？電容的兩個極板能夠存儲電荷但並沒有形成迴路，直流電可以給電容充電，但當電容兩端電壓與電源電壓相同時電路穩定下來，故而不會有電流流過；交流電的正半周給電容充電，負半周時先給電容放電，如此不斷的充電和放電，相當於電流流過電容，形成通路。
作用
電容耦合的作用是將交流信號從前一級傳到下一級。耦合的方法還有直接耦合和變壓器耦合的方法。直接耦合效率最高，信號又不失真，但是，前後兩級工作點的調整比較複雜，相互牽連。為了使後一級的工作點不受前一級的影響，就需要在直流方面把前一級和後一級分開，同時，又能使交流信號從前一級順利的傳遞到後一級，同時能完成這一任務的方法就是採用電容傳輸或者變壓器傳輸來實現。他們都能傳遞交流信號和隔斷直流，使前後級的工作點互不牽連。但不同的是，用電容傳輸時，信號的相位要延遲一些，用變壓器傳輸時，信號的高頻成分要損失一些。一般情況下，小信號傳輸時，常用電容作為耦合元件，大信號或者強信號傳輸時，常用變壓器作為耦合元件。
