电容器是一种被广泛应用的电子元件,其特性在于两个电极之间存在绝缘介质,介质的特性和两个电极之间的距离大小会对电容进行刻画,也就是说,通过改变介质材料和两个电极之间的距离大小,可以获得不同大小电容的元件。在电容器中,高频信号频率越高,相应的输出电容还能够进行逐渐减小。
原因在于,高频信号的波长要比低频信号要短。当介质的厚度远小于电流的波长时,介质会成为电容器的有效结构,而电极与电流之间的距离会在很大程度上决定衰减的程度。因此,对于高频信号需要减弱的电容器,通过减小电极之间间距和采用高性能绝缘材料,能够使得电容迅速的实现高频信号衰减。
电容器在滤波电路的应用过程中,不仅能够实现信号的透传,还能够在特定频率范围内,阻止高频噪声的传输。通常情况下,电容输出和输入之间的阻抗是随频率而变化的,而阻抗的大小与电容的容值成反比,即电容输出的阻抗越小,其输出的信号能够实现更好的高频衰减。
当电容的容值越大时,输出电容的阻抗越小,也就表明了其能够在更高频率范围内进行高频信号衰减。因此,在需要实现高频信号滤波的场合,需要采用电容值小的元件。
对于电容器的频率响应特性来说,其具有一个致命的缺陷,就是它不能够对直流信号通路进行过滤。因此,在需要对直流信号进行过滤的场合,需要采用其他具备直流过滤能力的滤波器,如电感滤波器、滤波电容器平衡电路等。
而在需要在高频信号通路中进行滤波的场合,电容器能够展现出其高性能的特性,通过将电容器放在高频信号的通路中,能够实现高频低阻抗的特性,从而实现了对高频信号的衰减。
电容器在抑制高频信号传输中的优势十分明显,而且成本也较为低廉。在高品质电容品牌中,容值为微型芯片陶瓷电容器的市场价钱几乎是成本的几千分之一,这使得小容值电容器成为了一个性能-价格-容量的适中选择。
此外,由于电容器维度较小,因此容易进行SMT,DIP生产,就大大降低了生产成本,因而被广泛应用于大批量生产的应用场景中。