分频器的设计

首先讲一下单元：

一般情况下，我们对单元按频率会划分为超高音，高音，中高音，中音，重低音，低音，超低音 超高音：負責22kHz 以上的頻率

高音：負責5000Hz~22kHz頻率.

中音：負責1500~5000Hz頻率

低音：負責1500Hz 以下頻率

超低音(增加) 負責200Hz 以下頻率

也有网友提出其他的划分标准

以A 音（C 调的“哆来咪法嗦啦西”的“啦”音，频率为440赫兹）为基准音，以倍频的形式向下三个八度向上五个八度，把全音域分为八个八度，一个个八度就是音响上常说的一个倍频程（1oct) 。具体的划分是这样的：

55－110赫兹，110－220赫兹，220－440赫兹，440－880赫兹，880－1760赫兹，1760－3520赫兹，3520－7040赫兹，7040－14080赫兹，共八段（八个八度）。这样就很清晰的看出频段的划分了。

110赫兹以下－超低频；

110－220赫兹－低频；

220－440赫兹－中低频；

440－880赫兹－低中频；

880－1760赫兹－中频；

1760－3520赫兹－中高频；

3520－7040赫兹－高频；

7040赫兹以上－超高频。

还有两种频段划分方法

以“E”音划分

-20 次低频

20-40 极低频

40-80 低频下段

80-160 低频上段

160-320 中频下段

320-640 中频中段

640-1280 中频上段

1280-2560 高频下段

2560-5120 高频中段

5120-10240 高频上段

10240- 极高频

以“C”划分

-63 极低频

63-125 低频下段

125-250 低频上段

250-500 中频下段

500-1K 中频中段

1K-2K 中频上段

2K-4K 高频下段

4K-8K 高频上段

8K- 极高频

分频器的主要元件：电阻，电感，电容

电阻在分频器中的作用：调整灵敏度

电感：其特性是阻挡较高频率，只让较低的频率通过

电容：其特性与电感刚好相反，也就是阻挡频率通过

电容器：当电容器两端加载电压的时候，两端就会感应并存储电荷，所以电容器是一个临时的储存电能的器件，当电容器两端电压变化很快的时候【即高频】，由于电压变化太快导致两端感应电荷也同步地变化，也就等效于有电流流过电容器，而当频率很低的时候，电容器两端电压变化很慢，近似没有电流流过。所以说电容器是阻低频通高频的。

线圈[电感]：当有电流通过的时候，如果电流的大小和方向发生变化，线圈会产生感应电动势【电压】，它与原来的电压方向相反，即线圈是阻碍变化的电流通过的，当电流变化很快的时候，线圈产生的负电压会很大【根据公式伏电压和频率成正比】，所以线圈是阻高频通低频的。【因为频率很低的时候近似负电压很低或为0，即可以让低频电流顺利通过】

所以音箱分频器采用了上图结构，具体分析：

连接高音喇叭的电路：让电流先流过电容器，阻止低频，让高频通过，并且喇叭与一个线圈并联，让线圈产生负电压，那么这个电压对于高音喇叭来说正好是一个电压补偿，于是可以近似地逼真还原声音电流。

连接低音喇叭电路：电流先流过线圈，这样高频部分被阻止，而低频段由于线圈基本没有阻碍作用而顺利通过，同样，低音喇叭并联了一个电容器，就是利用电容器在高频的时候产生一个电压来补偿损失的电压，道理和高音喇叭端是一样的。

可以看出，分频器充分利用的电容器和线圈的特性达到分频。但是，线圈和电容器在各自阻碍的频率段内终究还是消耗了电压的，所以电路分频器会损失一定的声音，其补偿措施也有很多，由于笔者知识不够，难以说的很清楚。而电子分频就解决了这个问题，当声音输入到功放之前就先分频，然后对不同的频段使用专门的放大电路进行放大，这样的话声音失真小，还原逼真。但是电路复杂，造价昂贵

以前以为 2阶就是2路，所以也说一下概念，免得初烧的网友跟我以前一样理解

分频器的“路”，也就是分频器可以将输入的原始信号分成几个不同频段的信号，我们通常说的二分频、三分频，就是分频器的“路”。

分频器的“阶”，也称“类”。

一个无源分频器，本质上就是几个高通（电容）和低通（电感）滤波电路的复合体，而这些滤波电路的数量，就是上面所说的“路”。但是在每一个滤波电路中，还有更精细的设计，换句话说，在每一个滤波电路中，都可以分别经过多次滤波，这个滤波的次数，就是分频器的“阶”。 因此有“双路一阶分频器”，“双路二阶分频器”。

ww6103

2009-7-30 16:43:07

扬声器的构造原理

a1.jpg

a3.gif

a2.gif

a4.gif

从世界上最简单的分频器开始慢慢往复杂了说：

2路1阶分频

2路2阶分频

2路3阶分频

2路4阶分频

3路1阶分频

3路2阶分频

3路3阶分频

3路4阶分频

什么样的单元，用几阶分频，原理是什么，效果怎么样，这是淫者见淫的，也请大家提提自己的看法

单元灵敏度调整

单元某频段增益，衰减

更为复杂的请老烧们补充。

2路当然是高音，低音

根据电感和电容的工作原理，在高音电路中串一个高通（电容C ，把低频的信号过滤掉），在低音的电路中串一个低通（电感L ，把高频过滤掉）

C=0.159 / RH F

L=RL / 6.28 F

式中的:

RH = 高音阻抗值

RL = 低音阻抗值

F = 分頻點

当然参数是可以微调的，就和我们用电视搜信号一样，从模糊的图像慢慢变清晰，然后再慢慢变

模糊的过程。

1.gif

先人2路2阶的几种不同参数搭配

宁克-锐

C1 = 0.0796 / RH F L1 = 0.3183 RL / F

C2 = 0.0796 / RF F L2 = 0.3183 RH / F

贝塞尔

C1 = 0.912 / RH F L1 = 0.2756 RL / F

C2 = 0.0912 / RL F L2 = 0.2856 RH / F

巴特沃斯

C1 = 0.1125 / RH F L1 = 0.2251 RL / F

C2 = 0.1125 / RL F L2 = 0.2251 RH / F

契比雪夫

C1 = 0.1592 / RH F L1 = 0.1592 RL / F

C2 = 0.1592 / RL F L2 = 0.1592 RH / F

式中的:

RH = 高音阻抗值

RL = 低音阻抗值

F = 分頻點

2.gif

上面多次提到阻抗。我就已我理解的历程来说，以前一直停留在直流电的世界里，把阻抗理解为电阻。所以认为单元上大多印有4欧，6欧，8欧，就是它们的恒定电阻，所以看到阻抗曲线的时候自己傻了，电阻怎么会变？

阻抗=元件本身的直流电阻+感抗（电感对电流变化的阻碍作用）向量（向量就是有方向性的，有正负的）值+容抗（电容对电流变化的阻碍作用）的向量值。

每一个额定电感量和额定电容量的电感和电容对某一个频率的信号变化的阻碍作用是不一样的，所以在信号的频率发生变化的时候，单元的阻抗就会呈现出曲线。因为单元的音圈本身就是一个电感，电感当然自身也有直流电阻。

一般来说高音单元的阻抗曲线较为平直，低音单元在某一个频段的阻抗会表现出明显的峰值。因此低音在分频电路中总是需要被特殊照顾。

当然设计是建立在参数的基础上的，很多参数是建立在测量的基础上的，本贴着重探讨的是设计。

当然光有测量也无济于事，对于一个单元，测量出它的频响曲线不完美，我们可以通过设计激励或衰减电路来改善它的不完美。

因为我们毕竟不是每个人都有很多米，可以随便买大厂比较完美的单元。

楼主的频段划分出处？看到有人说：音响的高频是指那些频段？低频又是指那些频段？各个频段都是包含什么样的频率范围？可能有些人就概念模糊，或者说法不统一了，下面我来给大家讲解一下，把概念搞清楚。

音响其实是和音乐密切相关的，音乐上，以A 音（C 调的“哆来咪法嗦啦西”的“啦”音，频率为440赫兹）为基准音，以倍频的形式向下三个八度向上五个八度，把全音域分为八个八度，一个个八度就是音响上常说的一个倍频程（1oct) 。具体的划分是这样的：

55－110赫兹，110－220赫兹，220－440赫兹，440－880赫兹，880－1760赫兹，1760－3520赫兹，3520－7040赫兹，7040－14080赫兹，共八段（八个八度）。这样就很清晰的看出频段的划分了。

110赫兹以下－超低频；

110－220赫兹－低频；

220－440赫兹－中低频；

440－880赫兹－低中频；

880－1760赫兹－中频；

1760－3520赫兹－中高频；

3520－7040赫兹－高频；

7040赫兹以上－超高频。

既然多次提到频响曲线，就来说说频响的概念。因为这个概念延伸出来的内容比较复杂，我搜索了搬过来。。。

在电子学上用来描述一台仪器对于不同

频率的信号的处理能力的差异。同失真一样，这也是一个非常重要的参数指标。一个“完美”的

交流放大器，应该在频响指标上具有如下的素质：对于任何频率的信号都能够保持稳定的放大

率，并且对于相应的负载具有同等的驱动能力。显然这在目前技术水平下是完全不可能的，那么

针对不同的放大器就有了不同的“前缀”，对于音频信号放大器（功率放大器或者小信号放大

器）来说，我们还应该加上如此的“前缀”：在人耳可闻频率范围内以及“可能”影响到该范围

内的频率的信号。这个范围显然缩小了很多，我们知道，人耳的可闻频率范围大约在20～20KHz ，

也就是说只要放大器对这个频率范围内的信号能够达到“标准”即可。实际上，根据研究表明，

高于这个频段以及部分低于这个频段的一些信号虽然“不可闻”，但是仍然会对人的听感产生影

响，因此，这个范围还要再扩大，在现代音频领域中，这个范围通常是5～50KHz, 某些高要求的放

大器甚至会达到0.1~数百KHz 。

但是，上述要求表面上好像是比“完美”低了很多，却仍然是“不可能完成的任务”，目前我们

连这样的要求也不可能达到。于是，就有了“频响”这个指标。（附言：指标本身就代表着“不

完美”，如果一切都“完美”了，指标也就没有存在的理由了。）

放大器有两种失真：线性失真和非线性失真。我们通常把后者叫做“失真”，而把前者用其它方

式表达出来。非线性失真我们已经知道了是一种什么情况了。而线性失真就是指频率和相位方面

的“误差”，即频率失真和相位失真。

频率失真及其产生原因

频率失真是一种“线性失真”，意思是说，发生这种失真时放大器的输出信号波形和输入波形仍

然是“相似形”，它不会使放大器对要处理的信号产生“形变”。一个单纯的频率失真可以看成

放大器对于不同频率的信号放大倍数不同，例如，1个十倍放大器，对1KHz 的信号的放大倍数是10

倍，而对于10KHz 的交流信号可能放大倍数就变成了9.99倍，于是，我们就可以说这台放大器有频

率失真了。在电声学上，我们把这种现象称为“频响曲线的不平直”，这里面的“曲线”我们稍

后再讲。

对于一台放大器来说，产生频率失真的原因非常多。和多放大器的内在特性都会影响到这个参

数，甚至失真也会插进来一脚（这是测量方法所导致的，后谈）。总的来说，有如下一些情

导致频率失真：

1、元器件的固有频率特性决定，这是最根本的原因，后面的一些原因实际上都源于这里。

2、采用负反馈技术放大器的开环特性以及负反馈电路本身的频响特性决定。

3、放大器的非线性失真对于测量方法引入的“测量误差”

4、放大器的电路设计导致传输特性的非理想化

5、安装和制造工艺不完善，引入的外界交流干扰信号导致频响的不平直。

谈到这里，我们会发现，这里有很多原因似乎和“测量方法”有关，所以有必要提一下频响是如

何测量和定标的。

频率失真（频响）的测试方法与标注

任何可以倍写上说明书的“指标”都是必须借助仪器来测量的，这些指标必须有一个共同的特

点，就是“可重复性”，也就是说，只要你用同样的设备，就可以重复得到相同货相近的测量结

果。我们把这一类指标称为“客观指标”，频响当然是属于此类。

频响的测量方法很简单，在放大器的输入端接入一个标准信号发生器，这个信号发生器可以产生

标准的正弦波信号，并且可以通过调节使得这个发生器的输出信号的频率发生变化，而幅度不

变。在放大器的输出端接一个标准的纯阻性负载，并且接一个交流电平表，通过读取电平表的数

据，就可以测量该放大器的频响特性了。测量时，为了保证测试结果的可靠和准确，要尽量多地

在测试频率范围内选取不同的频率，通常采用的是“对数采样法”，即从一个标准频率（例如

1KHz ）开始，按照2倍关系向上和向下取点，例如2K 、4K 、8K„„,500、250、125、62.5„„，如

果嫌这个间隔太大，可以缩小倍数，例如√2，√2/2等等。将这些对应的频率的输出电平（单位

是dB ）记录下来，并经过统计计算就可以了。

应该使多少呢？不是我要卖关子，而是这里的“玄机”非常大。由于放大器的特性的不完美，所

以会导致放大器在不同的工作状态下的频响特性发生变化。这叫“测试条件”。我们时常发现，

两个质量完全不同的放大器在频响指标上“好像没什么差别”，是那个质量差的放大器在“说

谎”吗？非也，是测试条件根本不同。

放大器在不同的输出功率下，其频响是不同的，通常输出功率越大，其频响指标就越差。而一个

比较负责任的指标标注，应该指“在该放大器的最大不失真功率下测量的指标”，而一些厂家为

了回避大功率输出下放大器特性的劣化，使得该指标“看起来好看”，往往采用的是“标准测试

方式”，也就是说，在给定放大器放大倍数（增益）的条件下进行测试，而这个放大倍数通常是

1。显然，多数放大器是用来“放大”的，所以这个测试方法实际上并不全面，但是“出于商业目

的和测试标准的允许”，这个测试仍然倍认为是“正确”的。这样，我们就应该注意了，看指标

的时候不能只关心那些数值，而应该和测试条件联系起来看。没有测试条件的指标是毫无意义

的。

标准的频响标注方法是XHz~YHz±ZdB，这里的X 是指低端频率，Y 指高端频率，也就是测试频率的

范围，Z 表示的是在这个频率范围内，放大器放大倍数的差异。

很遗憾的是，单单看资额嘎指标还是不能完全了解这个放大器的频响特性，于是厂家又给出了另

一种表示形式－频响曲线。

频响曲线的两个重要特征

频响曲线是在上述的测试电路中，使信号发生器的输出信号频率发生连续变化（即通常说的

频”）并保持幅度不变，在输出端通过示波器或者其它一些记录仪将放大器对于这种连续变化相

应的输出电平记录下来，就可以在一个座标上描绘出一个电平对应频率的曲线。这个座标的纵坐

标是电平，横坐标是频率。纵坐标的单位是dB ，横座标的单位是Hz （或KHz ）。为了记录方便，横

坐标的标尺为对数型的，纵坐标则是线性的。

我们可以看看各个厂家提供的不同器材的频响曲线，我们会发现，即使两个看起来频响指标完全

相同的器材，其频响曲线也是非常不同的。这里我们暂且不讨论频响曲线不同对音质产生的影

响，只看频响曲线有那些重要特征需要注意。这里要着重注意两个特征：平和直。平是指放大器

在工作频率范围内频响的最大差距。这里我们需要注意的是“工作频率”，对于音频设备来说，

我们应该关心的是20～20KHz 这一段的情况，如果要求很高，可以将范围扩大到5～40KHz ，这已经

是足够了。我们可以看看下图：

图中有5条曲线，其中第一条是“理想”的放大器的频响曲线，这是完全不可能的，只能作为一个

理论上的东西，同样，2、3也是不可能的，没有一个放大器的频响特性会是一条完美的直线，不

管是平的还是斜的都不可能。因此我们需要放宽一下要求，对于平直的概念需要做一些退让。 我们看到的绝大多数音响器材的频响曲线都应该和4、5图相似。在这些曲线中，我们会看到一些

“峰”和“谷”，也就是放大器在这些峰谷所对应的频率下其放大能力的差异变化。看频响曲线

的时候，不要被曲线的“平滑”或者“崎岖”所迷惑，首先要看看座标的标尺，改变标尺的单位

会使曲线看起来差别很大。比如图4，如果把标尺加大10倍，你大概看到的差不多是一条完美的直

“直”是频响曲线另一个非常重要的特征，它指的就是频响曲线的起伏特征。某种意义上说，我

们对于“直”应该比平要多重视一些，这并不是说直真的比平对音质的影响大，而是因为频响曲

线的不直往往暗示了这个器材的其它某些特性有问题，例如高频频响起伏过多，往往说明放大器

的开环特性不良，并且负反馈深度不适当，通常伴随着比较严重的瞬态失真。

通常我们认为，放大器的频响特性越平越直就越好，这样放大器对于信号的影响就越少。通过观

察曲线，我们会认为4比5要好。

这里，我们还要注意的是，我们虽然要重点考察5～40KHz 这个频段，但是对于不同的器材，我们

考核的频段实际上并不完全一样。例如对于音箱和耳机，这个频段已经足够了，但是对于一些

“有源器材”（例如CD 唱机、放大器），我们可能需要考核更宽的频段。这是因为对于这些器材

来说，虽然这些频段的声音我们不可能听到，但是这些频段的表现可以揭示这个器材的一些内在

素质。例如，对于一个放大器，如果其频响指标可以高达300KHz, 并且负反馈的深度适当，可以说

明这台放大器的开环性能极佳，在听感上必然有所体现。从这个意义上说，这些频段的表现好坏

“我们是可以听到的”。

频率失真对声音的影响

频率失真对于音质的影响是非常巨大的，很多时候它会完全左右一个人对音质的评价结果。由于

频响对于主观音质评价的影响因素太多，在这里不可能一一举尽，我直挑选一些我认为影响最大

的方面来说。

1、对于乐器音色表现的影响

从广义的范围来说，音色也是音质的一个组成部分。我们知道，不同的乐器具有不同的声音

点，基音、泛音、共振相互作用组成了一件乐器的音色特点，音色就是这些基音、泛音、共振的

频率以及比例关系。如果一套系统在频响上不够平直，那么就可能造成音色中各个组成部分的比

例发生变化，有些泛音可能被增强了，而另一些泛音可能被削弱甚至难以被听到，这就改变了乐

器的音色特征。由于我们很多时候没有机会对比原来那把乐器的声音，所以这个改变并非极端重

要，但是，由于乐器“好听”与否几乎就是音色的代名词，因此，过度破坏音色特点的结果可能

会造成这个乐器的声音变得难听，因此对于高要求的人来说，最好不要改变音色特征。由于频响

会对音色产生影响，因此一些器材设计师会巧妙利用这个现象来弥补录音的不足。对于录音师来

说，这种调整也是“家常便饭”，因为他们不可能每张唱片都能“请”到那些“名琴”。

2、对于声场和定位的影响

声场是个非常复杂的电声现象，其中频响特性也会在某种程度上影响到声场表现。由于频响的影

响，某些和声场表现有关的声音细节会被弱化或者加强，这就会导致所谓的声场“畸变”。这是

一个非常微妙的影响，实在无法在这有限篇幅文字中完全说明，以后再说。对于定位来说，情况

也是非常复杂，尤其是那些频率范围很宽的乐器，影响就更大。这一点比较容易理解，距离感和

声音的大小有密切的关系，如果频响不平直，乐器在发出某种频率的声音的时候会感觉比发出其

它声音要远些或者近些，这样，我们就会感到这个乐器

被纵向拉长了，形体发生了变化。当频响的不平直度严重的时候，我们会感到乐器在前后晃动。

3、对于整体音色的影响

这个话题可以非常古老了，这里就不再多说了。器材的冷、暖，声音的密度、强度都是主要

于此（当然还有其它因素的影响，进阶篇会有探讨）。

正确认识器材的频响指标

对于厂家的频响指标，我们应该给予足够的重视。但是我们还要记住，这个指标并非“标注”的

越高越好，由于我们的耳朵具有一些自身的特性，因此我们需要对频响有个清醒的理解。

1、我们需要的频响指标应该是整个系统的，而不是单一的器材。单个的器材的频响平直并不意味

着我们一定会听到“平直”的声音，还要看系统中其它器材的情况。

2、甚至系统中所有器材的频响都是平直的时候，我们也不一定能听到平直的声音。这是因为我们

的耳朵本身就不是“平直”的。我们知道，人的耳朵对于高频的敏感程度在一生中会发生变化，

20岁左右达到最高峰，35岁左右开始走下坡路，到60岁左右会损失过半，另外还和身体健康状况

以及遗传有关。因此，我们在考虑平直的时候，必须要把耳朵一起考虑进去。在这方面，行业内

似乎有个心照不宣的约定，这个部分主要由音箱、耳机厂家以及录音师去完成。

3、我们对于频响起伏的辨别程度有限，有实验表明，0.2dB 是极少数人的极限（大概几十万分之

一都不到），绝大多数人在1~3dB之间。也就是说，小于1dB 的频响不平直几乎没有意义，如果为

了追求频响的过分平直而舍弃了一些其它要素将是得不偿失的。这个原则对于其它指标也是一样

的。

4、前面说过，不能因为某些频段我们听不到就可以去忽略它，因为那些东西可能会暗示器材的一

些其它特性的情况。

5、任何指标都要和别的综合起来看，而不能孤立起来看问题。

还有两种频段划分方法

以“E”音划分

-20 次低频

20-40 极低频

40-80 低频下段

80-160 低频上段

160-320 中频下段

320-640 中频中段

640-1280 中频上段

1280-2560 高频下段

2560-5120 高频中段

5120-10240 高频上段

10240- 极高频

另一种，以“C”划分

-63 极低频

63-125 低频下段

125-250 低频上段

250-500 中频下段

500-1K 中频中段

1K-2K 中频上段

2K-4K 高频下段

4K-8K 高频上段

8K- 极高频

2路3阶

3.gif

C1 = 0.1061 / RH F

L1 = 0.1194 RH / F

C2 = 0.3183 / RH F

L2 = 0.2387 RL / F

C3 = 0.212 / RL F

L3 = 0.796 RL / F

式中的:

RH = 高音阻抗值

RL = 低音阻抗值

F = 分頻點

再讲一下电感器的工作原理：

电感器（电感线圈）是用绝缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制而成的电磁感应元件，也是电子电路中常用的元器件之一，相关产品如共膜滤波器等。

（一）自感

当线圈中有电流通过时，线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时，其周围的磁场也产生相应的变化，此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势（电动势用以表示有源元件理想电源的端电压），这就是自感。

（二）互感

两个电感线圈相互靠近时，一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈，这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度。

因此在分频器设计时，如果有多个电感，应该让多个电感按绕线方向互相垂直摆放，以减少互感对信号造成的失真

电感器的作用：电感器的主要作用是对频率较快的交流信号进行隔离、滤波。

电感量也称自感系数，是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。

电感器电感量的大小，主要取决于线圈的圈数（匝数）、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。通常，线圈圈数越多、绕制的线圈越密集，电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大；磁心导磁率越大的线圈，电感量也越大。

品质因数也称Q 值或优值，是衡量电感器质量的主要参数。它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q 值越高，其损耗越小，效率越高。 电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。

因此电感的材料最好是电阻比较小的，如纯银，纯铜。。。

分布电容是指线圈的匝与匝之间、线圈与磁心之间存在的电容。电感器的分布电容越小，其稳定性越好。

D------线圈直径 N------线圈匝数 d-----线径 H----线圈高度 W----线圈宽度

单位分别为毫米和mH 电容：

电容（或称电容量[4]）是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。电容从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质（就像一只水桶一样，你可以把电荷充存进去，在没有放电回路的情况下，刨除介质漏电自放电效应/电解电容比较明显，可能电荷会永久存在，这是它的特征），它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。

电容的符号是C 。

在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F, 常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF) 、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法) 等，换算关系是：

1法拉(F)= 1000毫法(mF)＝1000000微法(μF)

1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。

相关公式：

一个电容器，如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1法，即：C=Q/U 但电容的大小不是由Q 或U 决定的，即：C=εS/4πkd 。其中，ε是一个常数，S 为电容极板的正对面积，d 为电容极板的距离， k则是静电力常量。常见的平行板电容器, 电容为C=εS/d.（ε为极板间介质的介电常数，S 为极板面积，d 为极板间的距离。）

电容器的电势能计算公式：E=CU^2/2=QU/2

多电容器并联计算公式：C=C1+C2+C3+„+Cn

多电容器串联计算公式：1/C=1/C1+1/C2+„+1/Cn

多电容器并联相加 串联 C=(C1*C2*C3)/(C1+C2+C3)

[编辑本段]电容器的型号命名方法

国产电容器的型号一般由四部分组成（不适用于压敏、可变、真空电容器）。依次分别代表名称、材料、分类和序号。

第一部分：名称，用字母表示，电容器用C 。

第二部分：材料，用字母表示。

第三部分：分类，一般用数字表示，个别用字母表示。

第四部分：序号，用数字表示。

用字母表示产品的材料：A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介

[编辑本段]电容功能分类介绍

名称：聚酯（涤纶）电容（CL ）

符号：

电容量：40p--4μ

额定电压：63--630V

主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差

应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路

名称：聚苯乙烯电容（CB ）

符号：

电容量：10p--1μ

额定电压：100V--30KV

主要特点：稳定，低损耗，体积较大

应用：对稳定性和损耗要求较高的电路

名称：聚丙烯电容（CBB ）

符号：

电容量：1000p--10μ

额定电压：63--2000V

主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差

应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路

名称：云母电容（CY ）

符号：

电容量：10p--0.1μ

额定电压：100V--7kV

主要特点：高稳定性，高可靠性，温度系数小

应用：高频振荡，脉冲等要求较高的电路

名称：高频瓷介电容（CC ）

符号：

电容量：1--6800p

额定电压：63--500V

主要特点：高频损耗小，稳定性好

应用：高频电路

名称：低频瓷介电容（CT ）

符号：

电容量：10p--4.7μ

额定电压：50V--100V

主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差

应用：要求不高的低频电路

名称：玻璃釉电容（CI ）

符号：

电容量：10p--0.1μ

额定电压：63--400V

主要特点：稳定性较好，损耗小，耐高温（200度）

应用：脉冲、耦合、旁路等电路

名称：铝电解电容(CD)

符号：

电容量：0.47--10000μ

额定电压：6.3--450V

主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大

应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等

名称：钽电解电容（CA ）铌电解电容（CN ）

符号：

电容量：0.1--1000μ

额定电压：6.3--125V

主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容

应用：在要求高的电路中代替铝电解电容

名称：空气介质可变电容器

符号：

可变电容量：100--1500p

主要特点：损耗小，效率高；可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等 应用：电子仪器，广播电视设备等

名称：薄膜介质可变电容器

符号：

可变电容量：15--550p

主要特点：体积小，重量轻；损耗比空气介质的大

应用：通讯，广播接收机等

名称：薄膜介质微调电容器

符号：

可变电容量：1--29p

主要特点：损耗较大，体积小

应用：收录机，电子仪器等电路作电路补偿

名称：陶瓷介质微调电容器

符号：

可变电容量：0.3--22p

主要特点：损耗较小，体积较小

应用：精密调谐的高频振荡回路

名称：独石电容

容量范围：0.5PF--1ΜF

耐压：二倍额定电压。

应用范围：广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。 独石电容的特点：电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定，耐高温耐湿性好等。

最大的缺点是温度系数很高，做振荡器的稳漂让人受不了，我们做的一个555振荡器，电容刚好在7805旁边，开机后，用示波器看频率，眼看着就慢慢变化，后来换成涤纶电容就好多了。 就温漂而言：独石为正温糸数+130左右，CBB 为负温系数-230，用适当比例并联使用，可使温漂降到很小。

就价格而言：钽、铌电容最贵，独石、CBB 较便宜，瓷片最低，但有种高频零温漂黑点瓷片稍贵，云母电容Q 值较高，也稍贵。

里面说独石又叫多层瓷介电容，分两种类型，1型性能挺好，但容量小，一般小于0。2U ，另一种叫II 型，容量大，但性能一般。

[编辑本段]电容的应用

很多电子产品中，电容器都是必不可少的电子元器件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。由于电容器的类型和结构种类比较多，因此，使用者不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性，而且还必须了解在给定用途下各种元件的优缺点、机械或环境的限制条件等。下文介绍电容器的主要参数及应用，可供读者选择电容器种类时用。

1、标称电容量(CR)：电容器产品标出的电容量值。

云母和陶瓷介质电容器的电容量较低(大约在5000pF 以下) ；纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容量居中(大约在0005μF10μF) ；通常电解电容器的容量较大。这是一个粗略的分类法。

2、类别温度范围：电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围，该范围取决于它相应类

别的温度极限值，如上限类别温度、下限类别温度、额定温度(可以连续施加额定电压的最高环境温度) 等。

3、额定电压(UR)：在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下，可以连续施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。

电容器应用在高压场合时，必须注意电晕的影响。电晕是由于在介质/电极层之间存在空隙而产生的，它除了可以产生损坏设备的寄生信号外，还会导致电容器介质击穿。在交流或脉动条件下，电晕特别容易发生。对于所有的电容器，在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不的超过直流电压额定值。

4、损耗角正切(tgδ) ：在规定频率的正弦电压下，电容器的损耗功率除以电容器的无功功率。 这里需要解释一下，在实际应用中，电容器并不是一个纯电容，其内部还有等效电阻，它的简化等效电路如下图所示。图中C 为电容器的实际电容量，Rs 是电容器的串联等效电阻，Rp 是介质的绝缘电阻，Ro 是介质的吸收等效电阻。对于电子设备来说，要求Rs 愈小愈好，也就是说要求损耗功率小，其与电容的功率的夹角δ要小。

这个关系用下式来表达： tgδ=Rs/Xc=2πf×c×Rs 因此，在应用当中应注意选择这个参数，避免自身发热过大，以减少设备的失效性。

5、电容器的温度特性：通常是以20℃基准温度的电容量与有关温度的电容量的百分比表示。 补充：

1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。

电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。

容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率，C 表示电容容量) 电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。

2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F ）表示，其它单位还有：毫法（mF ）、微法（μF ）/mju:/、纳法（nF ）、皮法（pF ）。其中：1法拉=1000毫法（mF ），1毫法=1000微法（μF ），1微法=1000纳法(nF)，1纳法=1000皮法(pF)

容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 μF/16V

容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示

字母表示法：1m=1000 μF 1P2=1.2PF 1n=1000PF

数字表示法：三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。三位数字的前两位数字为标称容量的有效数宇，第三位数宇表示有效数字后面零的个数，它们的单位都是pF 。

如：102表示标称容量为1000pF 。

221表示标称容量为220pF 。

224表示标称容量为22x10(4)pF。

在这种表示法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用"9" 表示时，是用有效数宇乘上10-1来表示容量大小。

如:229表示标称容量为22x(10-1)pF=2.2pF。

允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%

如：一瓷片电容为104J 表示容量为0.1 μF 、误差为±5%。

6使用寿命：电容器的使用寿命随温度的增加而减小。主要原因是温度加速化学反应而使介质随时间退化。

7绝缘电阻：由于温升引起电子活动增加，因此温度升高将使绝缘电阻降低。

电容器包括固定电容器和可变电容器两大类，其中固定电容器又可根据所使用的介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等；可变电容器也可以是玻璃、空气或陶瓷介质结构。以下附表列出了常见电容器的字母符号。

电容分类：

１、电解电容

２、固态电容

３、陶瓷电容

４、钽电解电容

5、云母电容

6、玻璃釉电容

7、聚苯乙烯电容

8、玻璃膜电容

9、合金电解电容

10、绦纶电容

11、聚丙烯电容

12、泥电解

13、有极性有机薄膜电容

14、铝电解电容

6. 电容的基本特性

通交流，隔直流：通高频，阻低频。

[编辑本段]电容一般的选用

低频中使用的范围较宽，如可以使用高频特性比较差的；但是在高频电路中就有了很大的限制了，一旦选择不当会影响电路的整体工作状态；

一般的电源里用的有电解电容、和瓷片电容、但是在高频中就要使用云母等价格较贵的电容，就不可以使用绦纶的电容，和电解的电容，因为它们在高频情况下会形成电感，以致影响电路的工作精度。

[编辑本段]电容器标称电容值

E24 E12 E6 E24 E12 E6

1.0 1.0 1.0 3.3 3.3 3.3

1.1 3.6

1.2 1.2 3.9 3.9

1.3 4.3

1.5 1.5 1.5 4.7 4.7 4.7

1.6 5.1

1.8 1.8 5.6 5.6

2.0 6.2

2.2 2.2 2.2 6.8 6.8 6.8

2.4 7.5

2.7 2.7 8.2 8.2

3.0 9.1

注：用表中数值再乘以10n 来表示电容器标称电容量，n 为正或负整数。

主要参数的意义：标称容量以及允许偏差：目前我国采用的固定式标称容量系列是：E24，E12,E6系列。他们分别使用的允许偏差是+-5% +-10% +-20%。

[编辑本段]电容器主要特性参数

1、标称电容量和允许偏差

标称电容量是标志在电容器上的电容量。

电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允许的偏差范围称精度。

精度等级与允许误差对应关系：00（01）-±1%、0（02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%）

一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级，根据用途选取。

2、额定电压

在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值，一般直接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。

3、绝缘电阻

直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻.

当电容较小时，主要取决于电容的表面状态，容量〉0.1uf 时，主要取决于介质的性能，绝缘电阻越大越好。

电容的时间常数：为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数，他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。

4、损耗

电容在电场作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值，电容的损耗主要由介质损耗，电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。

在直流电场的作用下，电容器的损耗以漏导损耗的形式存在，一般较小，在交变电场的作用下，电容的损耗不仅与漏导有关，而且与周期性的极化建立过程有关。

5、频率特性

随着频率的上升，一般电容器的电容量呈现下降的规律。

[编辑本段]电容的潜在危险及安全性

在电容充电后关闭电源，电容内的电荷仍可能储存很长的一段时间。此电荷足以产生电击，或是破坏相连结的仪器。一个抛弃式相机闪光模组由1.5V AA 干电池充电，看似安全，但其中的电容可能会充电到300V ，300V 的电压产生的电击会使人非常疼痛，甚至可能致命。

许多电容的等效串联电阻 (ESR) 低，因此在短路时会产生大电流。在维修具有大电容的设备之前，需确认电容已经放电完毕。为了安全上的考量，所有大电容在组装前需要放电。若是放在基板上的电容器，可以在电容器旁并联一泄放电阻 (bleeder resistor) 。在正常使用的，泄放电阻的漏电流小，不会影响其他电路。而在断电时，泄放电阻可提供电容放电的路径。高压的大电容在储存时需将其端子短路，以确保其储存电荷均已放电，因为若在安装电容时, 若电容突然放电，产生的电压可能会造成危险。

大型老式的油浸电容器中含有多氯联苯(poly-chlorinated biphenyl) ，因此丢弃时需妥善处理，若未妥善处理，多氯联苯会进入地下水中，进而污染饮用水。多氯联苯是致癌物质，微量就会对人体造成影响。若电容器的体积大，其危险性更大，需要格外小心。新的电子零件中已不含多氯联苯。

高电压电容潜在的危险

在高电压和强电流下工作的电容有着超出一般的危险。

高电压电容在超出其标称电压下工作时有可能发生灾难性的损坏。绝缘材料的故障可能会导致在充满油（通常这些油起隔绝空气的作用）的小单元产生电弧致使绝缘液体蒸发，引起电容凸出、破裂甚至爆炸，而爆炸会将易燃的油弄的到处都是、起火、损坏附近的设备。硬包装的圆柱状玻璃或塑料电容比起通常长方体包装的电容更容易炸裂，而后者不容易在高压下裂开。

被用在射频电路中和长期在强电流环境工作的电容会过热，特别是电容中心的卷筒。即使外部环境温度较低，但这些热量不能及时散发出去，集聚在内部可能会迅速导致内部高热从而导致电容损坏。

在高能环境下工作的电容组，如果其中一个出现故障，使电流突然切断，其他电容中储存的能量会涌向出故障的电容，这就即有可能出现猛烈的爆炸。

高电压真空电容即使在正确的使用时也会发出一定的X 射线。适当的密封、熔融（fusing ）和预防性的维护会帮助减少这些潜在的危险