2 电路入门基础知识之：电容

1.什么是电容？

电容的定义：两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质，这就构成了电容器。当电容器的两个极板之间加上电压时，电容器就会储存电荷。电容器的电容量在数值上等于一个导电极板上的电荷量与两个极板之间的电压之比。电容器的电容量的基本单位是法拉(F)。在电路图中通常用字母C表示电容元件。

2.贴片电容的封装

由于在高精密电子仪器里，很少用直插电容，常用尺寸很小的贴片电阻，本文只讨论贴片电容（SMD Capacitor）。贴片电容的常见封装与贴片电阻一致。

3.贴片电容的容值标识。

陶瓷贴片电阻在焊装时不区分正反面，不标识容值和耐压值。

钽电容在焊装时区分正反面，并在正面标识容值和耐压值。

4.贴片电容的选型。

电容在耦合、滤波、谐振等场合有着广泛的应用。在电容选型时应充分考虑一下参数：

（1）标称的电容量

标称电容量是有偏差的，精度等级与允许误差有对应关系。实际容值，取决于在交流电压下工作时所呈现的阻抗，随着工作频率、温度、电压以及测量方法的变化，容值会随之变化。

（2）额定电压

额定电压为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。如果工作电压超过电容器的耐压，电容器将被击穿，造成损坏。在实际中，随着温度的升高，耐压值将会变低。一般在使用时需要保留3倍的裕量，比如工作电压5V，使用耐压值大于15V的电容。

（3）绝缘电阻。

直流电压加在电容上，产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻。当电容较小时，其值主要取决于电容的表面状态；容量大于0.1μF时，其值主要取决于介质。通常情况，绝缘电阻越大越好。

5.大小电容的用途

容抗的公式：XC=1/(2πfC) ，感抗的公式：XL= 2πfL=ωL

阻抗的公式：Z=R+XC+XL

理论上，在同一频率下容量大的电容其容抗小，但是大容量电容存在感抗特性，高频情况下它的阻抗为容抗与感抗的串联，限制了它对高频干扰的滤波作用。为了补偿大电容高频情况下的不足，在使用时常常并联小电容一起使用。

通常，在器件的电源供电管脚VCC，小电容靠近管脚放置，大电容放置在IC周围。如果放置的电容超过了去耦半径，那就会失去的真正作用。容值最小的电容，有最高的谐振频率，去耦半径最小，因此放在最靠近芯片的位置。同样，容值大一点的就稍远。另外一个原因是：如果电容离IC电源引脚较远，则布线阻抗将减小电容的效力。

6.旁路电容和去耦电容

旁路电容，也叫bypass，是把输入信号中的高频成分作为滤除对象。旁路电容能够滤除电路中的电子噪声，过滤由纹波电压引起的交流成分 。

去耦电容，也叫decoupling，也称退耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象。去耦电容就是起到一个电池的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰。