电容器是高通滤波器还是带通滤波器?


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这已经困扰了我好一阵子了……单个电容器本身表现为高通滤波器还是带通滤波器?

在水晶收音机中,您使用单个电容器作为调谐元件,以选择收音机将接收的无线电频率。这强烈暗示电容器是带通滤波器。

但是阅读维基百科时,建议电容器实际上是一个1极高通滤波器。

好吧,显然不可能两者兼有。那是什么呢?

(对于可以指向实际频率响应曲线的任何人,奖励积分。)


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我认为在晶体收音机中,您需要调谐LC储能罐的电容器,电容器不是唯一的元素。
塞缪尔

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如果您通过电容器将信号耦合到地,那将是低通。如果电容器与信号串联,那将是高通。因此,我想将两者结合起来就可以制作一个带通滤波器。
尼克·威廉姆斯

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žC=1个/ĴωCω=0ω

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电容器本身不起作用。作为电路的一部分(即与其他组件一起使用),取决于电路的其余部分,它可以是低通滤波器,高通滤波器,陷波滤波器,带通滤波器或其他器件的一部分。
Pete Becker 2015年

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虽然仅与可能会分享您的标题的根本不同的问题有关,但如果实用的电容器为它提供了一个自谐振频率,则电感就可以了。
克里斯·斯特拉顿

Answers:


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电容器本身根本不是滤波器,也不是高通,低通或其他任何东西。

电容器可被用作部分的高通的,低通,或带通滤波器,这取决于它是如何连接到其他部件。例如,带有电阻的电容器可以是高通滤波器:

或低通滤波器:

连同一个电感器和一些附加阻抗(由电阻器表示),它可以是一个带通滤波器:

或带阻滤波器:

晶体收音机的工作原理类似于左带通滤波器。C1和L1形成一个谐振槽,该谐振槽在谐振频率处具有高阻抗,而在其他频率处具有低阻抗。即使是itelf也不是滤波器,因为只是阻抗的变化也不是滤波器。变化的阻抗与其他阻抗共同作用,形成一个分压器,然后构成一个滤波器。在上面的示例中,R1是该其他阻抗。在晶体无线电中,它是通过天线线圈磁性耦合到L1的信号的阻抗。在那种情况下,天线线圈是变压器的初级线圈,而L1是次级线圈,后者取决于调谐到的值C1以特定的频率谐振。

添加了有关水晶收音机的信息:

从评论中可以看出,对于水晶收音机中的电容器如何工作以及如何调谐收音机有些困惑。制作水晶收音机的方法有很多,但是我会坚持在网上找到的非常常见的配置,大多数水晶收音机套件都实现了这种配置:

电感器是一个单线圈,通常是将电磁线缠绕在类似纸板厕纸的东西上。线圈本质上是一个变压器。变压器的初级线圈位于天线和分接头之间的左侧。由于抽头接地,因此在线圈的两个部分之间没有直流电流通过。变压器的作用在线圈的右侧感应出电压。信号从线圈左侧(变压器初级)到达右侧部分(变压器次级)的唯一方法是通过线圈两部分之间的磁耦合。

尽管阻抗较高,但变压器在其右端会产生较高的电压。典型的天线的阻抗在50-300Ω范围内,而水晶收音机旨在驱动阻抗几kΩ的老式耳机。具有较高阻抗的较高电压可以更好地匹配耳机,并且可以更有效地利用天线提供的非常有限的功率。

线圈的电感与电容一起形成高Q储能电路。调整电容器后,收音机会接听一个电台,以使油箱以电台的载波频率谐振。由于从变压器看,驱动储罐的天线的有限阻抗,以及耳机负载输出的阻抗,因此电容器和线圈共同形成了一个窄带通滤波器。


我单击了此作为答案,但我想添加以下链接,作为询问者
Jotorious,2015年

总而言之,这是电容器和电感器的组合,使其通过而不是仅通过。这回答了我的字面问题-但同时,我对这些内容的理解似乎出了点大错。我将尝试指出我要去哪里,然后问一个单独的问题……
MathematicalOrchid

在您给出的示例中,[长线]天线与储能线圈之间几乎没有互感耦合,因此天线与储能线圈之间的任何变压器动作都是微不足道的。实际上,取决于天线的长度和它截取的RF的波长,它看起来像是通过阻抗(电阻性,电容性或电感性)串联到储罐的电压源。
EM Fields 2015年

@EMFi:出于我们之前讨论的原因,我回滚了您的修改。然后,我确实在“电阻”中修正了错字,但是“带阻滤波器”比“带阻滤波器”更有意义。至于水晶收音机,典型的收音机有一个缠绕在纸管上的线圈,一端有一个抽头。天线连接到分接头附近的一端,分接头接地。谐振线圈从抽头到另一端。RF到达谐振线圈的唯一方法是通过线圈两部分之间的变压器耦合。
奥林·拉斯罗普

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@ Doombot:我故意远离此类问题。仅了解理想电容器的工作原理,OP就有足够的困惑,我认为现在不是介绍真实组件非理想特性的时候。我同意这些效果是真实的,但是对于这个问题,它们太高级了。
奥林·拉斯罗普

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通常,一个电容器通常根本不是滤波器。

它可以与电阻器一起形成高通或低通滤波器,也可以与电感器一起形成高通或低通滤波器或带通滤波器。

在晶振中,如果您要查看的原理图已经足够旧,则可能看不到电感器,也无法很好地解释电容器为何用作调谐元件。

在这里,缺少的事实是天线本身起着电感器的作用,并且由于可能在1920年代中期之前尚未被作家充分理解,因此解释可能并不清楚。

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