本節(jié)討論問(wèn)題：【為什么電容能濾波】。如圖1，我們常常就是這樣使用電容給電源電壓做濾波的吧。電源電壓ui是電源電壓，中間有個(gè)Δt時(shí)間寬度的毛刺，uo是經(jīng)過(guò)電容后的電壓輸出。

圖1我們樸素的電路素養(yǎng)告訴我們，電容有這個(gè)化險(xiǎn)為夷的能力，把這個(gè)毛刺濾波濾掉。濾成圖2左側(cè)這個(gè)樣子不敢說(shuō)，右側(cè)這個(gè)樣子是十拿九穩(wěn)吧。

圖2

嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?a target="_blank">電路分析要求我們，把毛刺部分放大看看吧，仔細(xì)分析分析電容兩端電壓到底是怎么變化的（假設(shè)毛刺是個(gè)高電平脈沖）。

如圖3，如果Δt很小或者電容C很大（等價(jià)于給電容充電的時(shí)間很短或電容充電非常慢），電容還沒(méi)有完成充電過(guò)程，毛刺就消失了，電容趕緊又放電。那么電容兩端電壓uo沖到的電壓高度比毛刺低不少，那么我們就叫“電容實(shí)現(xiàn)了濾波”。

圖3

如果Δt挺長(zhǎng)或者電容C很小（等價(jià)于給電容足夠的時(shí)間充電或電容很容易完成充電），電容完全可以從容地充滿電，再放電。如圖4，那么uo沖到的電壓高度和毛刺完全一樣啊。電容這時(shí)候就屁用沒(méi)有，還把毛刺的時(shí)間跨度拉長(zhǎng)了，更可恨。

圖4

這里把黑板敲破了！總結(jié)下電容濾波的本質(zhì)原理！電容其實(shí)是個(gè)玩“拖字訣”的高手，是個(gè)危機(jī)公關(guān)的高手。ui像是輿論環(huán)境，本來(lái)風(fēng)平浪靜的，突然某一天！危機(jī)出現(xiàn)，比如代孕棄子被發(fā)現(xiàn)啦，偷稅漏稅被發(fā)現(xiàn)啦，輿論熱度瞬間被拉起來(lái)！涉事明星趕緊找危機(jī)公關(guān)的高手——電容大師請(qǐng)教對(duì)策，電容大師在手掌上寫(xiě)上一個(gè)“拖”字。對(duì)于輿論的快速高漲，電容大師的策略是不著急一步到位地道歉賠償，而是不痛不癢一點(diǎn)點(diǎn)回應(yīng)，一邊觀察局勢(shì)變化。因?yàn)殡娙荽髱熕愕剑浾搧?lái)得快去得快，說(shuō)不定過(guò)不了一會(huì)兒風(fēng)頭就過(guò)去了。如果運(yùn)氣好，風(fēng)頭時(shí)間短，明星這邊還沒(méi)哭爹喊娘地求饒，事就過(guò)去了，那么我們就說(shuō)“電容濾波”成功了。如果運(yùn)氣不好，風(fēng)頭持續(xù)，再用“拖字訣”最終還是要面對(duì)媒體面對(duì)公眾，哭爹喊娘，那就比較慘了，“濾波”失敗哈。

哎，本以為電容是個(gè)快意恩仇，鏟平“毛刺”的大俠。不對(duì)，印象中更像是，內(nèi)功深厚，海納百川，化“毛刺”于無(wú)形的得道高僧。實(shí)際上，他也解決不了“毛刺”，他的招就是拖拖拖，等問(wèn)題自己消失。高，高，有那么點(diǎn)意思哈。

所以，【電容能濾波】這句口訣也挺坑人的啊！不是什么波都能濾的。

再舉一個(gè)電容濾波的例子吧，圖5是書(shū)上關(guān)于交流電變直流電的電路圖。這個(gè)電容怎么就能把一個(gè)個(gè)“半圓”的電壓曲線，濾波成為紅色的這個(gè)接近于直流的電壓曲線？不就是利用大電容充電慢，放電慢嗎！放電半天電壓還沒(méi)降多少又充電了，反復(fù)如此。如果這個(gè)電容超級(jí)超級(jí)大，那輸出電壓曲線真的能無(wú)限接近于一條平行的直線了。如果換一個(gè)小電容是什么效果，可以想想。

圖5

電路學(xué)習(xí)中，一些口訣比如“電容能濾波”等，為了簡(jiǎn)短好記，朗朗上口，就把前因后果都去掉了。考試還常常為了考這些口訣而考，導(dǎo)致我們認(rèn)為這些口訣就像尚方寶劍一樣無(wú)往不利。但實(shí)際分析電路過(guò)程中，使用條件可能并不滿足隱含的“前因后果”，搞得我們不知道該怎么用，就產(chǎn)生一種“看書(shū)考試擰螺絲，實(shí)戰(zhàn)分析造火箭”的感覺(jué)。懂得原理，獲得感性認(rèn)識(shí)后，分析電路才能更從容，更有底氣。

審核編輯 黃昊宇