什么是電容的直流偏壓特性
電容的直流偏壓特性指的是電容的容量會隨著其兩端的直流電壓的增大而減小,大家可以看下這個曲線,這個是一個1uF,0603耐壓值是16V,溫度系數(shù)是X5R的陶瓷電容的直流偏壓曲線。當(dāng)電壓是16V時,容量只有小于0.2uF了,相當(dāng)于減小了80%。

直流偏壓特性也不是每種電容都有,主要是一些高介電常數(shù)的陶瓷電容,比如X5R,X7R材質(zhì)的陶瓷電容會有這個特性。

下面我們來通過一個RC低通濾波電路來實(shí)際驗(yàn)證下這個電容的直流偏壓特性。
首先看到電路,電阻選擇1.2K,電容選擇1uF,0603,耐壓是16V,材質(zhì)是X5R的陶瓷電容。

根據(jù)低通濾波器的計算公式可以計算出來,截止頻率是132HZ,也就是輸出信號是輸入信號的0.7倍時對應(yīng)的頻率。

下面分別輸入峰峰值是2V的正弦波信號和峰峰值是2V直流偏置是8V的正弦波信號,我們來看下這兩種輸入信號下這個RC低通濾波電路實(shí)際的截止頻率是多少。
現(xiàn)在示波器上面顯示的是輸入信號峰峰值值是2V的一個正弦波時的輸入輸出波形,這個藍(lán)色的是輸入信號,峰峰值是2V,黃色的輸出信號,現(xiàn)在峰峰值是1.4V,正好是輸入信號的0.7倍,這時截止頻率是140HZ,和我們計算的132HZ基本上也對應(yīng)的上,根據(jù)頻率反推電容值的話大概是9.5uF,和標(biāo)稱的1uF很接近。

現(xiàn)在示波器上面顯示的是輸入信號峰峰值是2V直流偏置是8V的正弦波信號時的輸入輸出波形,黃色的是輸出信號,現(xiàn)在峰峰值是1.4V,這時的截止頻率是200HZ,我們反推電容值大概是0.66uF。

所以在正弦波信號加入了直流偏置電壓了后,這個RC電路中電容的容值是減小了,也就是前面說的高介電常數(shù)的陶瓷直流偏壓特性是真實(shí)存在的。
我們在用高介電常數(shù)的陶瓷電容濾波的時候也需要注意這個電容的直流偏壓特性。