• 電容基礎概念

電容，也叫電容器，顧名思義它是一種存儲電荷的器件。

中學課本中對電容定義是：電容器的電容C為電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間電勢差U的比值。即C=Q/U，這是電容的定義式。

電容的含義：描述電容器容納電荷本領的物理量。電容的單位：法拉，符號F，1F=10^6μF=10^9nF=10^12pF。

中學階段我們接觸到的電容都是基于一個平行板的模型電容，電容的容值影響因素是：平行板電容器的電容C與極板的正對面積S成正比，與極板間電介質的相對介電常數εr成正比，與極板間距離d成反比。C=εrS/4πkd，這是電容的決定式。

• 電容到底長什么樣子

課本中的物理知識概念往往都是由理想模型引出的，一般都看不見摸不著，所以很多時候我們學了各種知識點之后都不清楚這東西到底是啥呀？導致我們即使在現實生活上遇到了也不知道它是什么，那么電子產品中實際的電容是長什么樣的呢？

實際電容的形式還有很多種類，后面做實物設計時再進一步了解。下面分享一張圖簡單了解一下電容分類：

• 電容的主要特性

標稱電容量和允許偏差： 標稱電容量是標注在電容器上的電容量。電解電容器的容值，取決于在交流電壓下工作時所呈現的阻抗。因此容值，也就是交流電容值，隨著工作頻率、電壓以及測量方法的變化而變化。

額定電壓： 在最低環境溫度和額定環境溫度下可連續加在電容器的最高直流電壓有效值，一般直接標注在電容器外殼上，如果工作電壓超過電容器的耐壓，電容器擊穿，造成不可修復的永久損壞。

絕緣電阻 ：直流電壓加在電容上，并產生漏電電流，兩者之比稱為絕緣電阻。

損耗： 電容在電場作用下，在單位時間內因發熱所消耗的能量叫做損耗。

各類電容都規定了其在某頻率范圍內的損耗允許值，電容的損耗主要由介質損耗，電導損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。

頻率特性： 隨著頻率的上升，一般電容器的電容量呈現下降的規律。

漏電流： 電容器的介質對直流電流具有很大的阻礙作用。然而，由于鋁氧化膜介質上浸有電解液，在施加電壓時，重新形成的以及修復氧化膜的時候會產生一種很小的稱之為漏電流的電流。通常，漏電流會隨著溫度和電壓的升高而增大。

阻抗 Z： 在特定的頻率下，阻礙交流電流通過的電阻即為所謂的阻抗（Z）。

它與電容等效電路中的電容值、電感值密切相關，且與 ESR 也有關系。

• 電容的作用

課本中介紹電容時會說電容具有通交隔直的特性，但這種特性到底有什么用呢？竟然還使得電容成為電子產品中不可或缺的一部分，那他到底有什么神奇的作用呢？通過什么介紹我們知道理論中的電容是理想型的，但實際使用中的電容都是非理想狀態的，各種材料都會對電容的容值，壽命，阻率有影響，所以根據不同的使用場景都需要選擇相應的類型，每種類型的電容對電路產生的作用不盡相同。

下面介紹一下不同場景中電容的作用：

濾波： 濾除雜波。大電容濾低頻，小電容濾高頻。

去耦、旁路： 將系統中的高頻噪聲旁路到 GND（地電平），一般是在電源引腳與 GND 間并聯小容值電容（典型為 0.1uF），用來濾除高頻噪聲，使電壓穩定干凈。

去耦與旁路電容的區別：去耦電容是用于濾除輸出信號的干擾（例如穩壓器的輸出引腳），而旁路電容是用于濾除輸入信號的干擾（例如單片機的電源引腳）。去耦電容一般比較大（10uF 以上），而旁路電容一般根據諧振頻率選定（0.1/0.01uF）。

調諧： 用于調節振蕩電路的頻率，使其與另一個正在發生振蕩的電路諧振。

耦合： 阻直通交，電容與其后面的負載形成濾波器，濾除了低頻信號，保留了高頻信號，形成一個高通濾波器。

耦合電容用于連接兩個電路，只允許交流信號通過給電容充放電，傳輸到下一級電路

儲能： 用于收集電荷，儲能并使用。

• 總結

電容在實際生活中使用眾多，三言兩語只能了解冰山一角，更重要的是在實際使用中去理解他的特性和作用，理論知識往往只是了解某一事務時的一種學習手段，實際使用時情況會更復雜，需要通過理論加以分析再運用實際經驗進行修正。這一節的內容到此結束，如發現錯誤歡迎拍磚！