交流等效电路，电源相当于是接地？为啥？

做硬件的应该都学过模电，我也不例外，大学还是作为第一本专业书来学习的，当然这是好多年前的事儿。

在模电中分析三极管电路时，一般会分析两种情况，直流通路和交流通路。

以下截图是模拟电路教材分析交流通道：

其中有两句话值得一看：

1、大容量电容视为短路

2、无内阻直流电源视为短路

关于这一点，有疑问的人应该不少，电容视为短路更容易理解，电源也视为短路，有点懵。。。

我在网上查了一下，比如下面的解释:

由于电压恒定，即电压变化等于零，在交流作用下相当于短路

电源Vcc与交流信号相比，电源的内阻很小Vcc与地GND之间相当于短路

我不知道你觉得这个解释怎么样。我看不出有什么因果关系。

那怎样才能通俗理解呢？

其实我想了很多，查了很多。最后，我有了一个想法。供参考。

短路是什么？

这并不简单，两点之间用导线连接，它们之间的阻抗为0，短路最直接的特点是阻抗为0。

也可以说，如果两点之间的阻抗是0，那么我们也说它们是短路的。

短路后最直接的现象是，短路的两点信号波形完全相同。

感觉就像在说废话。

为什么电容相当于交流信号的短路？

交流信号是指有变化的信号，即有频率，即使无周期的音频信号看起来杂乱无章，也是通过傅里叶变换展开的，也就是各种频率的正弦波，只有很多频率分量。

电容的阻抗是1/jwC-----（w为角频率=2pi*f，C为电容量）

直流信号的频率可以看作是0Hz，它在分母上，所以电容对直流的阻抗是无限的，也就是说电容相当于直流信号的开路(开路的特点是之间的阻抗是无限的)。

电容一定频率的交流信号，电容越大，阻抗越小。当阻抗小到可以忽略的程度时，可以看作是0Ω，也就是说，相当于短路。

举个例子：

信号频率为1Khz，电容100uF，那么容抗就是1/jwC=1.6Ω，与电路中的其他1相比K，2K电阻，这1.6Ω确实很小。

因此，为了便于分析电路，即使我们把它当作0Ω从这个角度来看，你也可以得到基本正确的结果（当然，直流不能用于交流信号），也就是说，这100uF此时相当于短路。

当然，如果电容量减少1000倍，是1000倍nF，所以阻抗是1.6K，显然不能忽视，也不能相当于短路。

这就是为什么这就是为什么教科书里说的原因容量大的电容相当于短路。

我们可以分别对100uF和100nF做一个简单的模拟，看看是不是这样。

可见，100uF的时候，B点的波形与A点完全相同(无论直流分量如何)。在100nF的时候，B点的波形和A点差很多，幅度和相位不同。

因此，只有当电容器足够大时，电容器才能被视为短路。它叫得多大？

这取决于具体的电路。我们不能说1000uF可以看作是短路，也不能说100nF不能算短路。

如果我们考虑的交流信号是1Mhz的，那么100nF电容器的阻抗是1.6Ω，100nF此时可视为短路。

如果频率是1Khz不变，上述电路中的电阻为1MΩ是的，尽管此时1000，nF电容器的阻抗仍然是1.6K，但是比起1MΩ就电阻而言，它仍然足够小。我们可以把它看作是短路。

一般来说，电容器的大小取决于信号的频率和其他设备的总等效阻抗。如果电容器的阻抗远小于其他设备的总等效阻抗，则可视为短路，否则不能。

为什么电源相当于交流信号的短路？

如果我们用直流电源代替上述电路，会发生什么？

A点输入交流信号，B点一定完全相同的交流信号。

如果A点的电压增加，这很容易理解△U，因为A和B直接是恒压源电源，两端电压恒定VCC，那么B点的电压必须增加△U。

这样看，不等于A和B直接在一起吗？阻抗为0。

因为它们的波形总是一样的，没有区别。如果阻抗不是0，则放入电路中，它们之间的阻抗将与电路中的其他设备形成分压，导致波形不同。

也可以看模拟波形

图中加了一个3V两颗豌豆之间的波形完全相同，但直流电压为3V的压差。

因此，对于交流信号，电源相当于短路，即电源的正负极相当于用导线连接在一起，交流阻抗为0。

当然，严格地说，电源实际上有内阻r，只是比较小，能忽略的话相当于短路。

此外，标题说电源相当于接地，其实不是很准确，只是一般电路，电源负极是地面，所以对于交流信号，也就是电源正极VCC相当于接地。

此外，我们应该认为，在分析交流信号时，与电容器相比，电源更能被视为短路。毕竟，电容器需要信号频率和位置的阻抗，而电源基本上没有要求。只要是交流信号，内阻足够小的电源就可以被视为短路。

以上纯属个人理解。如有问题，请在留言区交流。

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