在电子产品（pǐn）中，分压器是无源线性电路，用于（yú）提供作为其输入电（diàn）压一部分的输（shū）出（chū）电压。这里（lǐ），分压是在分压器（qì）组件之（zhī）间分配输入电压的结果。在（zài）分压器电路中（zhōng），两个电阻串联，输入电压通过两个（gè）电阻给出，输出取自两个（gè）电阻之（zhī）间的连接。

根据应用（yòng）特性的区别，有不同类型的分压（yā）器（qì）电路可用，例如电阻（zǔ）式、电感式、低通RC滤波器和电容式分（fèn）压器。本（běn）文简要介（jiè）绍了其中一（yī）种分压（yā）器，即电容分压器（qì）。

电容分压器的概念（niàn）

电容分（fèn）压（yā）器是一种以电容为分压元件的分（fèn）压（yā）电路。与电（diàn）阻器类似，电（diàn）容器也可用于（yú）形成（chéng）分压器电（diàn）路，以便根据电容器值将电压（yā）分成电路的各个部（bù）分。与使用电阻的分压器电路（lù）类似（sì），电容器串联（lián）起来形成带有电压源的（de）分（fèn）压器网络。

电容分压器工（gōng）作原理（lǐ）

电（diàn）容分压器的工作原理是利用电容分压器与电抗器产生谐振后会（huì）产生高压来实现分压，可（kě）对高压设备（bèi）进行（háng）高（gāo）压交流（liú）耐压试（shì）验。

与电阻网络相比（bǐ），电容（róng）网络分压器更复杂，因为电容器是电抗（kàng）器件，所（suǒ）以电路中电容提（tí）供的电阻主（zhǔ）要取决于输入信号的频率。电容电阻可（kě）以用（yòng）Xc表示，以（yǐ）欧（ōu）姆为单（dān）位，电容器响应与（yǔ）电容器的电容值成正比，即（jí）：

XC ∝ 1/C

如（rú）果源电流的频率较（jiào）低，则电容器的充电时间会增加。同样，如果电流源的（de）频（pín）率很（hěn）高，那么电容器的充（chōng）电（diàn）时（shí）间就会减少。最（zuì）后，可以（yǐ）确定（dìng）频率“F”，容抗为“Xc”，电容值为“C”，则方程为;

XC ∝ 1/C

XC ∝ 1/f

容抗公式Xc = 1/2πfc

其中，“Xc”是欧姆 (Ω) 内的电容器电抗（kàng），“f”是以赫（hè）兹 (Hz) 为单位的频率，“C”是电容器的电容（róng），以法拉（lā） (F) 为单位，'π' 是数字常（cháng）数 (3.1416)。

电容分（fèn）压器（qì）电路

电容分压（yā）电路如下（xià）图所示，用于（yú）计（jì）算电容的分压规则。在下面的分压器（qì）电路中，两个电容器（qì）与“Vs”等电（diàn）压源（yuán）串联。之后，电压源可以分为（wéi）两（liǎng）个，一（yī）个电源通过C1电容器，另一个电压通过（guò）C2电容器（qì）。此外，电路中的（de）VC1表（biǎo）示整个C1电容器的电压，而VC2是整个C2电容器（qì）的（de）电压。

因此，组合电容（róng）可（kě）以给出（chū）：

1/Ceq = 1/C1 + 1/C2

Ceq = C1C2/C1 + 1/C2

通过源提供（gòng）的电（diàn）荷量Q =Ceq Vs，基本上是：

Q = (C1C2/C1 + 1/C2) VS

由于“C1”电（diàn）容器的（de）电压为Vc1，即有：

VC1 = Q1/ C1

VC1 = (C1C2/C1 + C2) x Vs/C1

VC1 = Vs/(C1 + C2) x C2

“C2”电容器的电压为Vc2，即有：

VC2 = Q2/C2

VC2 = (C1C2/C1 + C2) x Vs/C2

VC2 = Vs/(C1 + C2) x C1

因此，整个电容器的单个电（diàn）压是相反电容的一小部分，乘以整个（gè）电容和电（diàn）压。

实例演示

众（zhòng）所周（zhōu）知（zhī），电容分压（yā）器仅适用（yòng）于（yú）交流和直流，但交流和直流的公式几乎相（xiàng）同。因此，下面将（jiāng）解释交流和直（zhí）流电容分（fèn）压器（qì）电路的示（shì）例问题。

1、电容式交流分压器（qì）电路示例（lì）

示例（lì）电容式交（jiāo）流（liú）分（fèn）压器电路图如下所示（shì），电压源为120V;频（pín）率为1500赫兹（zī）。电路中（zhōng）的两个电容简单（dān）串联，其中第一个电容值VC1 3uF与电容Xc为30ohms。第二个（gè）电容值VC2为1uF，电（diàn）容Xc为60ohms。

3uF电容的电抗为：

XC1 = 1/2πfC1 => 1/(2*3.142*1500*3*10^-6) => 10^6/28278 => 35欧姆

1uF电容的电抗为：

XC2 => 1/2πfC2 => 1/(2*3.142*1500*1*10^-6) = 10^6/ 9426 => 106欧姆

该电路的完（wán）全容抗为：XC= XC1+ XC2= 35Ω + 106Ω = 141Ω

电（diàn）路（lù）中的电流为：I = V/XC = 120V/141Ω = 0.85mA

每个电容器上的电压降为：

VC1 = I*XC1 = 0.85mA*35Ω = 29.75V

VC2 = I*XC2 = 0.85mA*106Ω = 90.01V

2、电容（róng）式直流（liú）分压器电路示例

电容式直流分（fèn）压器的（de）电路图如（rú）下所示，电压（yā）源为9V，两个电容串联，VC1为3uF，VC2为1uF。在（zài）这（zhè）里（lǐ），直流分压器根据V=Q/C等公式分离电压（yā）。如果电（diàn）路的（de）频率为12000Hz或12kHz，则评估DC的（de）输出电压。

3uF电容的电抗：XC1 = 1/2πfC1 = 1/(2*3.142*12000*3*10^-6) = 10^6/226224 = 4.420Ω

1uF电容（róng）电（diàn）抗：XC2 = 1/2πfC2 = 1/(2*3.142*12000*1*10^-6) = 10^6/75408 = 13.26Ω

可以（yǐ）使用XC= XC1+ XC2 = 4.420Ω + 13.26Ω = 17.68 Ohms来计算（suàn）电路（lù）的完整（zhěng）容抗。

I = V / XC = 9V / 17.68Ω = 0.50mA

每（měi）个电（diàn）容（róng）器（qì）上的电压（yā）降（jiàng）为：

VC1 = I*XC1 = 0.50mA*4.420Ω = 2.21V

VC2 = I*XC2 = 0.50mA*13.26Ω = 6.63V

注：CT = (C1*C2) /(C1+C2) 也可（kě）以使（shǐ）用其他电容（róng）分压（yā）器公（gōng）式，这时候，XCT = 1/2πfCT。

电（diàn）容分压（yā）器优缺点（diǎn）

电容分压器的优点包括以下几个（gè）方面：

价格便（biàn）宜

热量损失（shī）较少

可以在交（jiāo）流电或直流电上（shàng）工作

安（ān）装成本低

频率依赖性

具有带（dài）宽宽、响应速度快、稳定性好、分压比（bǐ）大等优点，具有快（kuài）速脉冲信号测（cè）量等优点

电容（róng）分压器的缺点包括以下（xià）几点方面：

笨重

工作效率会因过热而降低

一些分压器仅适用（yòng）于交流（liú）电

电容分压器的应用

电容（róng）分压器的应用主要包（bāo）括以下几个方面的内（nèi）容：

用于降低电压以测量（liàng）高电平电压

是快速（sù）上升的电压和脉冲（chōng）测量的理想选择

在微控制器中，它用（yòng）于测量传感器的电（diàn）阻

可用（yòng）作（zuò）连接（jiē）各种工（gōng）作（zuò）电压（yā）的逻（luó）辑电平转（zhuǎn）换器（qì）电路

用于不（bú）同（tóng）的电子应用，从Colpitts振荡（dàng）器电路到（dào）电容式（shì）触摸屏。

广泛用于电子束加速器中，以（yǐ）评（píng）估ns(纳秒)范围（wéi）内的高压o/p信号。

简单（dān）的（de）电（diàn）容分压器用于测量（liàng）纳秒到微（wēi）秒范（fàn）围内（nèi）的高压信号（hào）

总结

在进行高压（yā）交流耐压试验时会用到串联谐振，那么串联谐振中就会用到电容分压器，它与电（diàn）抗器产生谐振后会（huì）产生高压，可对高压（yā）设备进行高压交（jiāo）流耐压试验。