音频耦合电容容值大小如何确定

对于硬件工程师来说，或多或少都会接触到音频电路，其中的耦合电容是少不了的了。

提到这个耦合电容，大家都能知道其作用是隔直通交。然而我们发现不同的电路中，这个电容的取值还不尽相同，其差异是相当大的，小点的借0.1uF，大点的都接到了100uF。

那么问题来了，既然都是音频，频率范围一样，20hz-20Khz，耦合电容不能统一下吗？

自然是不能统一的，不然的话岂不早就统一了。那么这些电容值是怎么来的呢？主要跟后级输入阻抗有关系，如下图：

耦合电容与后级形成了一个RC高通滤波器，正常情况下，我们需要音频的各个频率分量经过耦合之后ex=ey。那么久需要截止频率要小于有用信号的最低频率，如果截止频率过高，那么低频的声音分量就会被衰减了。

截止频率  ，如果后级是音频放大器，那么R就是放大器的输入阻抗，R的值在芯片选定之后，一般是没有办法去更改的，因此能选择的就只有C的值了。

之所以我们会看到各种各样的音频耦合电容的值，就是因为后级的输入阻抗的不同。

以下图TI的音频芯片TLV320AIC3254为例：

麦克风接入的耦合电容是0.1uF，而耳机耦合电容是47uF。

上图IN1和IN2接的是麦克风，拾取人声，有效频率为300hz-3.4Khz，最低为300Hz。查看TLV320AIC3254的规格书可知IN1/IN2的输入阻抗Rin最小为10Khz，耦合电容取0.1uF，根据高通滤波器公式计算得截止频率为159.2Hz。所以0.1uF电容是合理的。

耳机输出端接的是耳机，耳机的阻抗一般为16Ω，32Ω或64Ω。以R=16Ω，C=47uF计算得截止频率为211.7Hz，也是小于300hz的。这也是为什么接耳机输出要选择这么大电容的原因。

所以，在设计电路的时候，音频耦合电容的值的选取可以这么计算：

第一，确定传输信号的最低有效频率F；

第二，确定后级电路的输入阻抗R；

第三，根据 算得C的值；

第四，根据算得C的值选择合适的电容值，一般实际选用的电容值比C大些为好。毕竟截止频率处也是衰减3db的，而且电容一般有20%的偏差。