在电子产品（pǐn）中，分压（yā）器是无源线性（xìng）电路，用于提供作为其输入电压一部分的（de）输出电压。这里，分压是在（zài）分压器（qì）组件之间分配（pèi）输（shū）入电压的结果。在分压器电路中，两（liǎng）个电阻串（chuàn）联，输入电压通（tōng）过两个电阻给出，输（shū）出取自两个电阻之间的连接（jiē）。

根据（jù）应用特性的区别，有不同类型的分压器电路可用，例如电阻式、电感式、低通RC滤波器和电容式分（fèn）压器（qì）。本文（wén）简要介绍（shào）了（le）其中一种分压器，即（jí）电容分（fèn）压器。

电容分压器的概（gài）念

电容分压器（qì）是一种（zhǒng）以电容为分压元（yuán）件的分（fèn）压（yā）电路。与电阻器类似（sì），电容器也可用于形成（chéng）分压器（qì）电路（lù），以便根据（jù）电容器值将电压分（fèn）成电路的各个部（bù）分（fèn）。与使用（yòng）电阻（zǔ）的分压（yā）器电路类似，电容器串联起来形成（chéng）带有电压源的分压（yā）器网络。

电容分压器工（gōng）作（zuò）原理

电容分压器的工作原理是（shì）利用电容（róng）分压器与电抗（kàng）器产生（shēng）谐振后会产（chǎn）生高压来实现分压（yā），可对高（gāo）压设备（bèi）进行高压交流耐压（yā）试验。

与电阻网络相比，电（diàn）容网络分压器更复杂（zá），因（yīn）为电容器是电抗器件，所以电路（lù）中电容（róng）提供（gòng）的电阻主要取决于输入信号的频率。电容电（diàn）阻可以用Xc表示（shì），以（yǐ）欧姆为单（dān）位，电容器响应（yīng）与电（diàn）容器的电容值成正比，即：

XC ∝ 1/C

如果源电（diàn）流的（de）频率较低，则电容器的充电时间会增加。同样，如果（guǒ）电流源的（de）频（pín）率很（hěn）高（gāo），那么电容器的充电时间就（jiù）会（huì）减少（shǎo）。最后（hòu），可以确定（dìng）频率“F”，容抗（kàng）为“Xc”，电容值为“C”，则方（fāng）程为（wéi）;

XC ∝ 1/C

XC ∝ 1/f

容抗公式Xc = 1/2πfc

其（qí）中，“Xc”是欧姆 (Ω) 内的电容器电抗，“f”是（shì）以赫（hè）兹（zī） (Hz) 为单位的频率（lǜ），“C”是电容器的电（diàn）容，以法拉 (F) 为单位，'π' 是（shì）数字常数 (3.1416)。

电容分压器电（diàn）路（lù）

电（diàn）容分（fèn）压电路（lù）如下图所示，用于计（jì）算电容的分（fèn）压规（guī）则。在下面的分压器电（diàn）路（lù）中，两个（gè）电（diàn）容器（qì）与“Vs”等电压（yā）源串联。之后（hòu），电压源可以分为两个，一个电源通过C1电容器（qì），另（lìng）一（yī）个（gè）电压通过C2电容器。此外，电路中的VC1表示整（zhěng）个（gè）C1电容器（qì）的电压，而VC2是整个C2电容器的（de）电压（yā）。

因此，组合电容可（kě）以（yǐ）给（gěi）出：

1/Ceq = 1/C1 + 1/C2

Ceq = C1C2/C1 + 1/C2

通过源提供的（de）电荷量Q =Ceq Vs，基本（běn）上是（shì）：

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

由（yóu）于（yú）“C1”电容器的（de）电压为（wéi）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（gè）电压是相反电容的一（yī）小部分，乘以整个电容和电（diàn）压。

实例（lì）演示

众所周知，电容分（fèn）压器仅适用于交流（liú）和直（zhí）流，但（dàn）交流和直流的公（gōng）式几乎相同。因此（cǐ），下面将解释交（jiāo）流和直流电容分（fèn）压器电路的示例（lì）问题（tí）。

1、电（diàn）容式（shì）交流分（fèn）压器电路（lù）示例

示例电容式交流（liú）分压（yā）器电路图如下所示（shì），电（diàn）压源为（wéi）120V;频率为1500赫兹（zī）。电路中的两个电容（róng）简单串联，其中第一个电（diàn）容值VC1 3uF与电（diàn）容Xc为30ohms。第二个电容值VC2为1uF，电容（róng）Xc为60ohms。

3uF电容（róng）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（kàng）为：

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

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

电路中的（de）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、电容式直流分（fèn）压器电路示例（lì）

电容式直流（liú）分压器的（de）电路图（tú）如下所示，电压源为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。如（rú）果电路的频率为12000Hz或12kHz，则评估DC的（de）输出电压。

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

1uF电容电抗：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来计算电路的完整容（róng）抗。

I = V / XC = 9V / 17.68Ω = 0.50mA

每个电容（róng）器上的电（diàn）压降（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) 也可以使用其他电容分压器公式，这时候（hòu），XCT = 1/2πfCT。

电容分压器优缺点

电容分（fèn）压器的优点包括以下几个方面：

价格便宜

热量损（sǔn）失较（jiào）少

可（kě）以在交流电（diàn）或（huò）直流电上工（gōng）作

安（ān）装成本低

频率依（yī）赖性（xìng）

具（jù）有带宽宽（kuān）、响应速度快（kuài）、稳（wěn）定性好（hǎo）、分压比（bǐ）大等优（yōu）点，具（jù）有快速脉冲（chōng）信号测量等（děng）优点

电容分（fèn）压器的缺点（diǎn）包（bāo）括以下几点方（fāng）面：

笨（bèn）重

工作效率会（huì）因过热（rè）而降（jiàng）低

一些（xiē）分（fèn）压器仅适用于交流电

电容（róng）分压器的应（yīng）用

电容（róng）分压器（qì）的应用主要包（bāo）括以下几个方面的（de）内容：

用于降低电压以测（cè）量高电平电压

是快速上升的电压和脉冲测量（liàng）的理想选择

在（zài）微控制器中，它用于测量传感器（qì）的电阻

可用作（zuò）连接（jiē）各种工（gōng）作电压（yā）的逻辑电平转换器电路

用于（yú）不同的电子应用（yòng），从（cóng）Colpitts振荡（dàng）器电路到电（diàn）容式触摸（mō）屏。

广泛用（yòng）于电子束加速器（qì）中，以评估ns(纳秒)范围内（nèi）的高压o/p信（xìn）号。

简单的电容分压（yā）器用于测（cè）量（liàng）纳秒到微秒范围内的高压信号（hào）

总（zǒng）结

在进（jìn）行（háng）高（gāo）压交流耐压试验时会用到（dào）串联谐振，那么串联谐振中就（jiù）会用到（dào）电容分压器，它与电抗器产生（shēng）谐振（zhèn）后会产生高压（yā），可（kě）对（duì）高压设备进行高压交流耐压试（shì）验。