電容器傳導信號的特性
發(fā)布時間:2011/9/28 9:39:42 訪問次數(shù):1433
電容器可儲電,而它更多的是用來傳導信號。所謂信號,一般是弱電流、小電壓的交流電。交流電就是指大小和方向隨時間作周期性變化的電流(或電壓)。下面分幾點來講述電容器傳導信號的原理。
1.傳導正半波信號原理 A27020L-70
圖2-24 (a)所示是用示波器觀察交流信號的一個周期波形,一部分在橫軸上方對應(yīng)縱軸正值,為信號正半波,萁電壓稱為正半周電壓。也有一部分波形在橫軸下方對應(yīng)縱軸負值,為信號負半波,稱為負半周電壓。下面結(jié)合圖2-24 (b)所示討論電容器傳導正半波信號的原理。
當信號由a點向b點變化時,電壓逐漸升高,等于將圖2-24 (b)中信號電源正極加到電容器A極板,而電源負極通過電阻器R加到B極板。于是使A極板上正電荷逐漸增多,B極板上負電荷增多,這就是信號電壓對電容器充電。極板上的電荷情況如圖2-24 (b)所示。充電過程中,電荷移動就形成了充電電流,電流方向如圖中灰色實線箭頭所示。
正半波充電電流流過電阻器便產(chǎn)生電壓,稱為正半波電壓。充電電壓由a點向b點增大時,充電電流也越來越大,電阻R上產(chǎn)生的電壓也隨著增大。
當信號電壓增大到b點時,充電電壓達到最大值,兩極板聚集的電荷最多,產(chǎn)生的電場最強,電壓最大。這時形成的充電電流最大,電阻R上產(chǎn)生的電壓也達到最大。
信號電壓從b點向c點變化時,正電壓降低,當?shù)陀趦蓸O板間電壓時,不再向電容器充電。相反,隨著信號電壓降低,使兩極板上已“充入”的電荷“退出”,形成電容器放電,并在電路中產(chǎn)生放電的反方向電流,如圖2-24 (b)中灰色虛線箭頭所示。反向電流流過電阻R時,就在電阻上產(chǎn)生逐漸減小的電壓。
由上面討論可知,信號電壓正半周是由升高和降低兩部分組成,當加到電容器上時,就相應(yīng)產(chǎn)生充電和放電,形成正向增大電流和反向減小電流,在電阻器上產(chǎn)生上升和下降的電壓,于是在電阻上取得的正半波電壓與信號正半波電壓完全相同(忽略電容器的損耗)?梢,信號電壓就通過電容器傳到電阻上,表明電容器有傳導信號的特性。
電容器傳導信號時,A極板電荷并沒有跑到B極板上,B極板的電荷也沒有跑到A極板上,這一過程是通過充、放電實現(xiàn)的。這是以一種特殊方式傳導信號,常稱為耦合信號,耦合信號的電容器就叫耦合電容器。
圖2-24 (a)中信號波形變化到c點時,寫橫軸相交,對應(yīng)縱軸O值,表明此刻信號電壓為OV。這等于圖2-24 (b)所示電路中沒有信號電壓,既不對電容器充電,也不產(chǎn)生電流,電阻器上不形成電壓,相應(yīng)為0。
2.傳導負半波信號原理
電容器傳導負半波信號的原理,結(jié)合圖2-24 (c)所示來討論。
當信號電壓由c點向d點變化時,電壓負極加到電容器A極板,電壓正極通過電阻器加到B極板。隨著電壓朝負向由小增大,使B極板上正電荷增多,同時使A極板上負電荷增多,并對電容器充電,充電電流的方向如圖2-24 (c)中灰色實線箭頭所示。此時極板上
的電荷情況如圖中所示。負半波充電電流流過電阻器R產(chǎn)生的電壓稱為負半波電壓。隨著充電電壓由c點向d點朝負向增大,電阻R上產(chǎn)生的電壓也朝負向增大。
當信號電壓增大到d點時,負向充電電壓最大,兩極板上聚集的電荷最多,極板間電壓最大,B極板電位高于A極板電位。這時形成的負半周充電電流最大,電阻器上產(chǎn)生的負半波電壓也最大,如圖2-24 (c)所示。
在信號波形從d點向e點變化時,信號電壓低于兩極板間電壓,不再向電容器充電。相反,隨著負半周信號電壓降低,電容器開始放電,在電路中形成反方向電流,如圖2-24(c)中灰色虛線箭頭所示。當反向屯流流過電阻R時,就產(chǎn)生逐漸減小的負半波電壓。信號負半周電壓便通過電容器傳到電阻R上。
需要指出,電容器在傳導信號中,都會產(chǎn)生一定損耗,使電阻器上信號電壓變小。
圖2-24中,信號電壓是加到電容器上,稱為輸入電壓或輸入信號。在經(jīng)電容器傳送到電阻上后,就稱為輸出電壓或輸出信號。
電容器可儲電,而它更多的是用來傳導信號。所謂信號,一般是弱電流、小電壓的交流電。交流電就是指大小和方向隨時間作周期性變化的電流(或電壓)。下面分幾點來講述電容器傳導信號的原理。
1.傳導正半波信號原理 A27020L-70
圖2-24 (a)所示是用示波器觀察交流信號的一個周期波形,一部分在橫軸上方對應(yīng)縱軸正值,為信號正半波,萁電壓稱為正半周電壓。也有一部分波形在橫軸下方對應(yīng)縱軸負值,為信號負半波,稱為負半周電壓。下面結(jié)合圖2-24 (b)所示討論電容器傳導正半波信號的原理。
當信號由a點向b點變化時,電壓逐漸升高,等于將圖2-24 (b)中信號電源正極加到電容器A極板,而電源負極通過電阻器R加到B極板。于是使A極板上正電荷逐漸增多,B極板上負電荷增多,這就是信號電壓對電容器充電。極板上的電荷情況如圖2-24 (b)所示。充電過程中,電荷移動就形成了充電電流,電流方向如圖中灰色實線箭頭所示。
正半波充電電流流過電阻器便產(chǎn)生電壓,稱為正半波電壓。充電電壓由a點向b點增大時,充電電流也越來越大,電阻R上產(chǎn)生的電壓也隨著增大。
當信號電壓增大到b點時,充電電壓達到最大值,兩極板聚集的電荷最多,產(chǎn)生的電場最強,電壓最大。這時形成的充電電流最大,電阻R上產(chǎn)生的電壓也達到最大。
信號電壓從b點向c點變化時,正電壓降低,當?shù)陀趦蓸O板間電壓時,不再向電容器充電。相反,隨著信號電壓降低,使兩極板上已“充入”的電荷“退出”,形成電容器放電,并在電路中產(chǎn)生放電的反方向電流,如圖2-24 (b)中灰色虛線箭頭所示。反向電流流過電阻R時,就在電阻上產(chǎn)生逐漸減小的電壓。
由上面討論可知,信號電壓正半周是由升高和降低兩部分組成,當加到電容器上時,就相應(yīng)產(chǎn)生充電和放電,形成正向增大電流和反向減小電流,在電阻器上產(chǎn)生上升和下降的電壓,于是在電阻上取得的正半波電壓與信號正半波電壓完全相同(忽略電容器的損耗)?梢,信號電壓就通過電容器傳到電阻上,表明電容器有傳導信號的特性。
電容器傳導信號時,A極板電荷并沒有跑到B極板上,B極板的電荷也沒有跑到A極板上,這一過程是通過充、放電實現(xiàn)的。這是以一種特殊方式傳導信號,常稱為耦合信號,耦合信號的電容器就叫耦合電容器。
圖2-24 (a)中信號波形變化到c點時,寫橫軸相交,對應(yīng)縱軸O值,表明此刻信號電壓為OV。這等于圖2-24 (b)所示電路中沒有信號電壓,既不對電容器充電,也不產(chǎn)生電流,電阻器上不形成電壓,相應(yīng)為0。
2.傳導負半波信號原理
電容器傳導負半波信號的原理,結(jié)合圖2-24 (c)所示來討論。
當信號電壓由c點向d點變化時,電壓負極加到電容器A極板,電壓正極通過電阻器加到B極板。隨著電壓朝負向由小增大,使B極板上正電荷增多,同時使A極板上負電荷增多,并對電容器充電,充電電流的方向如圖2-24 (c)中灰色實線箭頭所示。此時極板上
的電荷情況如圖中所示。負半波充電電流流過電阻器R產(chǎn)生的電壓稱為負半波電壓。隨著充電電壓由c點向d點朝負向增大,電阻R上產(chǎn)生的電壓也朝負向增大。
當信號電壓增大到d點時,負向充電電壓最大,兩極板上聚集的電荷最多,極板間電壓最大,B極板電位高于A極板電位。這時形成的負半周充電電流最大,電阻器上產(chǎn)生的負半波電壓也最大,如圖2-24 (c)所示。
在信號波形從d點向e點變化時,信號電壓低于兩極板間電壓,不再向電容器充電。相反,隨著負半周信號電壓降低,電容器開始放電,在電路中形成反方向電流,如圖2-24(c)中灰色虛線箭頭所示。當反向屯流流過電阻R時,就產(chǎn)生逐漸減小的負半波電壓。信號負半周電壓便通過電容器傳到電阻R上。
需要指出,電容器在傳導信號中,都會產(chǎn)生一定損耗,使電阻器上信號電壓變小。
圖2-24中,信號電壓是加到電容器上,稱為輸入電壓或輸入信號。在經(jīng)電容器傳送到電阻上后,就稱為輸出電壓或輸出信號。
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