電容是電路設(shè)計(jì)中最為普通常用的器件，是無源元件之一，有源器件簡單地說就是需能(電)源的器件叫有源器件，無需能(電)源的器件就是無源器件。

電容的作用和用途一般都有好多種，如：在旁路、去耦、濾波、儲能方面的作用；在完成振蕩、同步以及時(shí)間常數(shù)的作用……

下面來詳細(xì)分析一下：

隔直流：作用是阻止直流通過而讓交流通過。

旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。

旁路電容：旁路電容，又稱為退耦電容，是為某個(gè)器件提供能量的儲能器件。

它利用了電容的頻率阻抗特性，理想電容的頻率特性隨頻率的升高，阻抗降低，就像一個(gè)水塘，它能使輸出電壓輸出均勻，降低負(fù)載電壓波動(dòng)。

旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳，這是阻抗要求。

在畫PCB時(shí)候特別要注意，只有靠近某個(gè)元器件時(shí)候才能抑制電壓或其他輸信號因過大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。

說白了就是把直流電源中的交流分量，通過電容耦合到電源地中，起到了凈化直流電源的作用。如圖C1為旁路電容，畫圖時(shí)候要盡量靠近IC1。

圖C1

去耦電容：去耦電容，是把輸出信號的干擾作為濾除對象，去耦電容相當(dāng)于電池，利用其充放電，使得放大后的信號不會因電流的突變而受干擾。

它的容量根據(jù)信號的頻率、抑制波紋程度而定，去耦電容就是起到一個(gè)“電池”的作用，滿足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。

旁路電容實(shí)際也是去耦合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。

高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般取 0.1F、0.01F 等。

而去耦合電容的容量一般較大，可能是 10F 或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)、以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來確定。如圖C3為去耦電容

圖C3

它們的區(qū)別：旁路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。

耦合：作為兩個(gè)電路之間的連接，允許交流信號通過并傳輸?shù)较乱患夒娐?。

用電容做耦合的元件，是為了將前級信號傳遞到后一級，并且隔斷前一級的直流對后一級的影響，使電路調(diào)試簡單，性能穩(wěn)定。

如果不加電容交流信號放大不會改變，只是各級工作點(diǎn)需重新設(shè)計(jì)，由于前后級影響，調(diào)試工作點(diǎn)非常困難，在多級時(shí)幾乎無法實(shí)現(xiàn)。

濾波：這個(gè)對電路而言很重要，CPU背后的電容基本都是這個(gè)作用。

即頻率f越大，電容的阻抗Z越小。當(dāng)?shù)皖l時(shí)，電容C由于阻抗Z比較大，有用信號可以順利通過；當(dāng)高頻時(shí)，電容C由于阻抗Z已經(jīng)很小了，相當(dāng)于把高頻噪聲短路到GND上去了。

濾波作用：理想電容，電容越大，阻抗越小，通過的頻率也越高。

電解電容一般都是超過 1uF ，其中的電感成份很大，因此頻率高后反而阻抗會大。

我們經(jīng)常看見有時(shí)會看到有一個(gè)電容量較大電解電容并聯(lián)了一個(gè)小電容，其實(shí)大的電容通低頻，小電容通高頻，這樣才能充分濾除高低頻。

電容頻率越高時(shí)候則衰減越大，電容像一個(gè)水塘，幾滴水不足以引起它的很大變化，也就是說電壓波動(dòng)不是你很大時(shí)候電壓可以緩沖，如圖C2：

圖C2

溫度補(bǔ)償：針對其它元件對溫度的適應(yīng)性不夠帶來的影響，而進(jìn)行補(bǔ)償，改善電路的穩(wěn)定性。

分析：由于定時(shí)電容的容量決定了行振蕩器的振蕩頻率，所以要求定時(shí)電容的容量非常穩(wěn)定，不隨環(huán)境濕度變化而變化，這樣才能使行振蕩器的振蕩頻率穩(wěn)定。

因此采用正、負(fù)溫度系數(shù)的電容釋聯(lián)，進(jìn)行溫度互補(bǔ)。

當(dāng)工作溫度升高時(shí)，Cl的容量在增大，而C2的容量在減小，兩只電容并聯(lián)后的總?cè)萘繛閮芍浑娙萑萘恐停捎谝粋€(gè)容量在增大而另一個(gè)在減小，所以總?cè)萘炕静蛔儭?/span>

同理，在溫度降低時(shí)，一個(gè)電容的容量在減小而另一個(gè)在增大，總的容量基本不變，穩(wěn)定了振蕩頻率，實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償目的。

計(jì)時(shí)：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時(shí)間常數(shù)。

輸入信號由低向高跳變時(shí)，經(jīng)過緩沖1后輸入RC電路。

電容充電的特性使B點(diǎn)的信號并不會跟隨輸入信號立即跳變，而是有一個(gè)逐漸變大的過程。

當(dāng)變大到一定程度時(shí)，緩沖2翻轉(zhuǎn)，在輸出端得到了一個(gè)延遲的由低向高的跳變。

時(shí)間常數(shù)：以常見的 RC 串聯(lián)構(gòu)成積分電路為例，當(dāng)輸入信號電壓加在輸入端時(shí)，電容上的電壓逐漸上升。

而其充電電流則隨著電壓的上升而減小，電阻R和電容C串聯(lián)接入輸入信號VI，由電容C輸出信號V0，當(dāng)RC (τ)數(shù)值與輸入方波寬度tW之間滿足：τ》》tW，這種電路稱為積分電路。

調(diào)諧：對與頻率相關(guān)的電路進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)諧，比如手機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)。

變?nèi)荻O管的調(diào)諧電路

因?yàn)閘c調(diào)諧的振蕩電路的諧振頻率是lc的函數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)振蕩電路的最大與最小諧振頻率之比隨著電容比的平方根變化。

此處電容比是指反偏電壓最小時(shí)的電容與反偏電壓最大時(shí)的電容之比。

因而，電路的調(diào)諧特征曲線（偏壓一諧振頻率）基本上是一條拋物線。

整流：在預(yù)定的時(shí)間開或者關(guān)半閉導(dǎo)體開關(guān)元件。

儲能：儲存電能，用于必須要的時(shí)候釋放。

例如相機(jī)閃光燈，加熱設(shè)備等等．（如今某些電容的儲能水平己經(jīng)接近鋰電池的水準(zhǔn)，一個(gè)電容儲存的電能可以供一個(gè)手機(jī)使用一天。

一般地，電解電容都會有儲能的作用，對于專門的儲能作用的電容，電容儲能的機(jī)理為雙電層電容以及法拉第電容。

其主要形式為超級電容儲能，其中超級電容器是利用雙電層原理的電容器。

當(dāng)外加電壓加到超級電容器的兩個(gè)極板上時(shí)，與普通電容器一樣，極板的正電極存儲正電荷，負(fù)極板存儲負(fù)電荷。

在超級電容器的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場作用下，在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷，以平衡電解液的內(nèi)電場。

這種正電荷與負(fù)電荷在兩個(gè)不同相之間的接觸面上，以正負(fù)電荷之間極短間隙排列在相反的位置上，這個(gè)電荷分布層叫做雙電層，因此電容量非常大。