在電子線中，電容用來通過交流而阻隔直流，也用來存儲和電荷以充當濾波器，平滑輸出脈動信號。小容量的電容，通常在高頻電中使用，如收音機、發(fā)射機和振蕩 器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲電荷用。而且還有一個特點，一般1μF以上的電容均為電解電容，而1μF以下的電容多為瓷片電容，當然也有其他的， 比如獨石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。電解電容有個鋁殼，里面充滿了電解質，并引出兩個電極，作為正(+)、負(-)極，與其它電容器不同，它們 在電中的極性不能接錯，而其他電容則沒有極性。

　　把電容器的兩個電極分別接在電源的正、負極上，過一會兒即使把電源斷開，兩個引腳間仍然 會有殘留電壓(學了以后的教程，可以用萬用表觀察)，我們說電容器儲存了電荷。電容器極板間建立起電壓，積蓄起電能，這個過程稱為電容器的充電。充好電的 電容器兩端有一定的電壓。電容器儲存的電荷向電的過程，稱為電容器的放電。

　　電 子電中，只有在電容器充電過程中，才有電流流過，充電過程結束后，電容器是不能通過直流電的，在電中起著“隔直流”的作用。電中，電容器常被用作耦 合、旁、濾波等，都是利用它“通交流，隔直流”的特性。那么交流電為什么能夠通過電容器呢?我們先來看看交流電的特點。交流電不僅方向往復交變，它的大 小也在按規(guī)律變化。電容器接在交流電源上，電容器連續(xù)地充電、放電，電中就會流過與交流電變化規(guī)律一致的充電電流和放電電流。

　　電容器的選用涉及到很多問題。首先是耐壓的問題。加在一個電容器的兩端的電壓超過了它的額定電壓，電容器就會被擊穿損壞。一般電解電容的耐壓分檔為6.3V，10V，16V，25V，50V等。

　　耦合電容：用在耦合電中的電容稱為耦合電容，在阻容耦合放大器和其他電容耦合電中大量使用這種電容電，起隔直流通交流作用。

　　濾波電容：用在濾波電中的電容器稱為濾波電容，在電源濾波和各種濾波器電中使用這種電容電，濾波電容將一定頻段內的信號從總信號中去除。

　　退耦電容，用在退耦電中的電容器稱為退耦電容，在多級放大器的直流電壓供給電中使用這種電容電，退耦電容消除每級放大器之間的有害低頻交連。

　　高頻消振電容：用在高頻消振電中的電容稱為高頻消振電容，在音頻負反饋放大器中，為了消振可能出現(xiàn)的高頻自激，采用這種電容電，以消除放大器可能出現(xiàn)的高頻嘯叫。

　　諧振電容：用在LC諧振電中的電容器稱為諧振電容，LC并聯(lián)和諧振電中都需這種電容電。

　　旁電容：用在旁電中的電容器稱為旁電容，電中如果需要從信號中去掉某一頻段的信號，可以使用旁電容電，根據(jù)所去掉信號頻率不同，有全頻域(所有交流信號)旁電容電和高頻旁電容電。

　　中和電容：用在中和電中的電容器稱為中和電容。在收音機高頻和中頻放大器，電視機高頻放大器中，采用這種中和電容電，以消除自激。

　　定時電容：用在定時電中的電容器稱為定時電容。在需要通過電容充電、放電進行時間控制的電中使用定時電容電，電容起控制時間大小的作用。

　　積分電容：用在積分電中的電容器稱為積分電容。在電視場掃描的同步分離級電中，采用這種積分電容電，以從行場復合同步信號中取出場同步信號。

　　微分電容：用在微分電中的電容器稱為微分電容。在觸發(fā)器電中為了得到尖頂觸發(fā)信號，采用這種微分電容電，以從各類(主要是矩形脈沖)信號中得到尖頂脈沖觸發(fā)信號。

　　補償電容：用在補償電中的電容器稱為補償電容，在卡座的低音補償電中，使用這種低頻補償電容電，以提升放音信號中的低頻信號，此外，還有高頻補償電容電。

　　自舉電容：用在自舉電中的電容器稱為自舉電容，常用的OTL功率放大器輸出級電采用這種自舉電容電，以通過正反饋的方式少量提升信號的正半周幅度。

　　分頻電容：在分頻電中的電容器稱為分頻電容，在音箱的揚聲器分頻電中，使用分頻電容電，以使高頻揚聲器工作在高頻段，中頻揚聲器工作在中頻段，低頻揚聲器工作在低頻段。

　　我們知道只有電解電容的正極接電源正(電時的黑表筆)，負端接電源負(電時的紅表筆)時，電解電容的漏電流才小(漏電阻大)。反之，則電解電容的漏電流增加(漏電阻減小)。

　　測量時，先假定某極為“ + ”極，讓其與萬用表的黑表筆相接，另一電極與萬用表的紅表筆相接，記下表針停止的刻度(表針靠左阻值大)，然后將電容器放電(既兩根引線碰一下)，兩只表筆對調，重新進行測量。兩次測量中，表針最后停留的靠左(阻值大)的那次，黑表筆接的就是電解電容的正極。

　　視電解電容器容量大小，通常選用萬用表的 R×10 、 R×100 、 R×1K 擋進行測試判斷。紅、黑表筆分別接電容器的負極(每次測試前，需將電容器放電)，由表針的偏擺來判斷電容器質量。若表針迅速向右擺起，然后慢慢向左退回原位，一般來說電容器是好的。如果表針擺起后不再回轉，說明電容器已經擊穿。如果表針擺起后逐漸退回到某一停位，則說明電容器已經漏電。如果表針擺不起來，說明電容器電解質已經干涸推失去容量。

　　有些漏電的電容器，用上述方法不易準確判斷出好壞。當電容器的耐壓值大于萬用表內電池電壓值時，根據(jù)電解電容器正向充電時漏電電流小，反向充電時漏電電流大的特點，可采用 R×10K 擋，對電容器進行反向充電，觀察表針停留處是否穩(wěn)定(即反向漏電電流是否恒定)，由此判斷電容器質量，準確度較高。黑表筆接電容器的負極，紅表筆接電容器的正極，表針迅速擺起，然后逐漸退至某處停留不動，則說明電容器是好的，凡是表針在某一停留不穩(wěn)或停留后又逐漸慢慢向右移動的電容器已經漏電，不能繼續(xù)使用了。表針一般停留并穩(wěn)定在 50 - 200K 刻度范圍內。

　　電容在大家平時的電設計中是不可缺少的，但是很多的人都會進入一個電容使用的誤區(qū)，就是電容的容值越大越好，濾波效果越好。其實并不是這樣的，簡單的說，就是大容值電容濾低頻噪聲，小容值電容濾高頻噪聲。

　　電容的工作的實質是充電和放電的過程。以電容不存儲任何電量為初始狀態(tài)，大容值的電容在電中達到與電中的電壓平衡需要充入的電荷量就要多，就需要更長的時間，低頻噪聲能夠滿足其時間上的要求，但如果放在高頻率噪聲的電中，頻率高，大容值電容的充放電反應不過來，達不到濾波的目的，這時候就要采用小容值的電容。小容值的電容，充放電時間短，能夠滿足濾波的目的�？傊�，濾波的頻率隨電容值的增大而減少。所以在使用時要根據(jù)自己的電的需要選取合適的容值，達到想要的濾波目的，又減少了成本。

　　在電中最常見到的電容使用方法是“去耦電容”和“旁電容”。作為無源元件之一的電容，其作用不外乎以下幾種：

　　濾波是電容的作用中很重要的一部分。幾乎所有的電源電中都會用到。從理論上(即假設電容為純電容)說，電容越大，越小，通過的頻率也越高。但實際上超過 1uF 的電容大多為電解電容，有很大的電感成份，所以頻率高后反而會增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯(lián)了一個小電容，這時大電容通低頻，小電容通高頻。電容越大低頻越容易通過，電容越小高頻越容易通過。

　　曾有網(wǎng)友將濾波電容比作“水塘”。由于電容的兩端電壓不會突變，由此可知，信號頻率越高則衰減越大，可很形象的說電容像個水塘，不會因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。

　　電容把電壓的變動為電流的變化，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩沖了電壓。注：濾波就是充電，放電的過程。

　　旁電容一般接在信號端與地之間，主要功能是產生一個交流分，從而消去進入易感區(qū)的那些不需要的能量。

　　旁電容一般作為高頻旁器件來減小對電源模塊的瞬態(tài)電流需求。通常鋁電解電容和鉭電容比較適合作旁電容，其電容值取決于PCB 板上的瞬態(tài)電流需求，一般在10 至470μF 范圍內。若 PCB 板上有許多集成電、高速開關電和具有長引線的電源，則應選擇大容量的電容。旁電容是為本地器件提供能量的儲能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化，降低負載需求。就像小型可充電電池一樣，旁被充電，并向器件進行放電。

　　注：為盡量減少，旁電容要盡量靠近負載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防止輸入值過大而導致地電位抬高和噪聲。

　　去耦電容實際上是根據(jù)電容的使用的實際效果來命名的，一般接在電源線和地線之間，起作用主要有兩方面：濾波作用和蓄能作用。

　　1、當電源引進電時，電源的電壓不是恒定的，是處在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，其中帶有很多的噪聲，如果讓這些噪聲進入到電中就會對電造成影響，特別是對電壓的器件對電電壓的穩(wěn)定性要求更高，以及有用到作為參考電壓的一端，影響其精確性，所以加電容能電的線性關系。（簡單的理解就是電壓多了我就吸收，少了我就補充，保持在一

　　2、有源器件在開關時產生高頻的開關噪聲，將會沿著電源線，這時電容提供一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關噪聲在電源線的，并將噪聲接引到地。

　　3、在空間中存在很多的電磁波，往往會干擾到芯片工作的穩(wěn)定性，芯片周圍的去耦電容能夠很好的濾除這些干擾，從另一方面說，高頻電中，導線產生的電感效應對電流的阻礙作

　　用是很大的，會導致電流不足，如果器件在這時候剛好就需要足夠的電流驅動，就不能及時供給，這時，去耦電容中儲存的能量就能及時的補充這些不足，器件正常的工作。

　　注：在電電中，去耦電容和旁電容都是起到抗干擾的作用，電容所處的不同，就是稱呼的不一樣，旁是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源，這是他們的本質區(qū)別。

　　數(shù)字電輸出高電平時從電源拉出的電流Ioh和低電平輸出時灌入的電流Iol的大小一般是不同的，即：Iol＞Ioh。以下圖的TTL與非門為例說明尖峰電流的形成：

　　輸出電壓如右圖（a）所示，理論上電源電流的波形如右圖（b），而實際的電源電流保險如右圖（c）。由圖（c）可以看出在輸出由低電平轉換到高電平時電源電流有一個短暫而幅度很大的尖峰。尖峰電源電流的波形隨所用器件的類型和輸出端所接的電容負載而異。

　　輸出級的T3、T4管短設計內同時導通。在與非門由輸出低電平轉向高電平的過程中，輸入電壓的負跳變在T2和T3的基極回內產生很大的反向驅動電流，由于T3的飽和深度設計得比T2大，反向驅動電流將使T2首先脫離飽和而截止。T2截止后，其集電極電位上升，使T4導通。可是此時T3還未脫離飽和，因此在極短得設計內T3和T4將同時導通，從而產生很大的ic4，使電源電流形成尖峰電流。圖中的R4正是為了此尖峰電流而設計。

　　低功耗型TTL門電中的R4較大，因此其尖峰電流較小。當輸入電壓由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，與非門輸出電平由高變低，這時T3、T4也可能同時導通。但當T3開始進入導通時，T4處于放大狀態(tài)，兩管的集－射間電壓較大，故所產生的尖峰電流較小，對電源電流產生的影響相對較小。

　　產生尖峰電流的另一個原因是負載電容的影響。與非門輸出端實際上存在負載電容CL，當門的輸出由低轉換到高時，電源電壓由T4對電容CL充電，因此形成尖峰電流。

　　當與非門的輸出由高電平轉換到低電平時，電容CL通過T3放電。此時放電電流不通過電源，故CL的放電電流對電源電流無影響。

　　一個1uF～10uF的去耦電容，濾除低頻噪聲；在電板內的每一個有源器件的電源和地之間放置一個0.01uF～0.1uF的去耦電容（高頻濾波電容），用于濾除高頻噪聲。濾波的目的是要濾除疊加在電源上的交流干擾，但并不是使用的電容容量越大越好，因為實際的電容并不是理想電容，不具備理想電容的所有特性。

　　放置在有源器件傍的高頻濾波電容的作用有兩個，其一是濾除沿電源傳導過來的高頻干擾，其二是及時補充器件高速工作時所需的尖峰電流。所以電容的放置是需要考慮的。

　　實際的電容由于存在寄生參數(shù)，可等效為在電容上的電阻和電感，將其稱為等效電阻（ESR）和等效電感（ESL）。這樣，實際的電容就是一個諧振電，其諧振頻率為：

　　實際的電容在低于Fr的頻率呈現(xiàn)容性，而在高于Fr的頻率上則呈現(xiàn)感性，所以電容更象是一個帶阻濾波器。

　　10uF的電解電容由于其ESL較大，F(xiàn)r小于1MHz，對于50Hz這樣的低頻噪聲有較好的濾波效果，對上百兆的高頻開關噪聲則沒有什么作用。

　　電容的ESR和ESL是由電容的結構和所用的介質決定的，而不是電容量。通過使用更大容量的電容并不能提高高頻干擾的能力，同類型的電容，在低于Fr的頻率下，大容量的比小容量的小，但如果頻率高于Fr，ESL決定了兩者的不會有什么區(qū)別。

　　電板上使用過多的大容量電容對于濾除高頻干擾并沒有什么幫助，特別是使用高頻開關電源供電時。另一個問題是，大容量電容過多，增加了上電及熱插拔電板時對電源的沖擊，容易引起如電源電壓下跌、電板接插件打火、電板內電壓上升慢等問題。

　　對于電容的安裝，首先要提到的就是安裝距離。容值最小的電容，有最高的諧振頻率，去耦半徑最小，因此放在最靠近芯片的。容值稍大些的可以距離稍遠，最外層放置容值最大的。但是，所有對該芯片去耦的電容都盡量靠近芯片。

　　還有一點要注意，在放置時，最好均勻分布在芯片的四周，對每一個容值等級都要這樣。通常芯片在設計的時候就考慮到了電源和地引腳的排列，一般都是均勻分布在芯片的四個邊上的。因此，電壓擾動在芯片的四周都存在，去耦也必須對整個芯片所在區(qū)域均勻去耦。如果把上圖中的680pF電容都放在芯片的上部，由于存在去耦半徑問題，那么就不能對芯片下部的電壓擾動很好的去耦。

　　在安裝電容時，要從焊盤拉出一小段引出線，然后通過過孔和電源平面連接，接地端也是同樣。這樣流經電容的電流回為：電源平面-過孔-引出線-焊盤-電容-焊盤-引出線-過孔-地平面，圖2直觀的顯示了電流的回流徑。

　　第一種方法從焊盤引出很長的引出線然后連接過孔，這會引入很大的寄生電感，一定要避免這樣做，這是最糟糕的安裝方式。

　　第二種方法在焊盤的兩個端點緊鄰焊盤打孔，比第一種方法面積小得多，寄生電感也較小，可以接受。

　　第四種在焊盤兩側都打孔，和第三種方法相比，相當于電容每一端都是通過過孔的并聯(lián)接入電源平面和地平面，比第三種寄生電感更小，只要空間允許，盡量用這種方法。

　　最后一種方法在焊盤上直接打孔，寄生電感最小，但是焊接是可能會出現(xiàn)問題，是否使用要看加工能力和方式。

　　需要強調一點：有些工程師為了節(jié)省空間，有時讓多個電容使用公共過孔，任何情況下都不要這樣做。最好想辦法優(yōu)化電容組合的設計，減少電容數(shù)量。

　　由于印制線越寬，電感越小，從焊盤到過孔的引出線盡量加寬，如果可能，盡量和焊盤寬度相同。這樣即使是0402封裝的電容，你也可以使用20mil寬的引出線。引出線所示，注意圖中的各種尺寸。

　　儲能型電容器通過整流器收集電荷，并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為 40～450VDC、電容值在 220～150 000uF 之間的鋁電解電容器(如 EPCOS 公司的 B43504 或 B43505)是較為常用的。根據(jù)不同的電源要求，器件有時會采用、并聯(lián)或其組合的形式， 對于功率級超過 10KW 的電源，通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。

　　舉個例子來講，晶體管放大器發(fā)射極有一個自給偏壓電阻，它同時又使信號產生壓降反饋到輸入端形成了輸入輸出信號耦合，這個電阻就是產生了耦合的元件，如果在這個電阻兩端并聯(lián)一個電容，由于適當容量的電容器對交流信號較小的,這樣就減小了電阻產生的耦合

　　這就是常見的 R、C 構成的積分電。當輸入信號電壓加在輸入端時，電容(C)上的電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著電壓的上升而減小。電流通過電阻(R)、電容(C)的特性通過下面的公式描述：i = (V/R)e-(t/CR)返回搜狐，查看更多