基本元器件 - 电容

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单位换算

1F=1\cdot10^3mF=1\cdot10^6\mu F=1\cdot10^9nF=1\cdot10^{12}pF1F=1⋅103m**F=1⋅106μ**F=1⋅109n**F=1⋅1012pF

电容的选型

• 耐压值：降额使用，3.3V 选 10V，5V 选 10V，12V 选 25V，24V 选 50V，48V 选 100V

电容的材质分类

	铝电解电容	钽电容	陶瓷电容
电容量	0.1uF-3F	0.1uF-1000uF	0.5pF-100uF
极性	有	有	无
耐压	5V-500V	2V-50V	2V-1000V
ESR	几十毫欧 -2.5 欧姆 （100KHZ/25℃）	几十毫欧-几百毫欧（100KHZ/25℃）	几毫欧-几百毫欧（100KHZ/25℃）
ESL	不超过 100nH	2nH 左右	1-2nH
工作频率范围	低频滤波，小于 600KHz	中低频滤波，几百 KHZ-几 MHz	高频滤波，几 MHZ-几 GHz
薄弱点	窄温度范围，电解液会挥发，纹波电流导致发热	必须降额使用，否则失效会爆炸	焊接温度冲击容易导致失效，抗弯曲能力较差，不同材料温度特性差异巨大
建议	用于储能，低于 75℃ 环境，不建议用于高频开关电源	耐压按２倍选择；15V 以上直流电压滤波不建议使用，特别是电源变化较快的场合，浪涌冲击失效显著	布线不要放在应力区，避开高温区域。

电容的用途

滤波

滤除杂波。大电容滤低频，小电容滤高频。

去耦 / 旁路

简单地说，旁路靠近电源，去耦靠近芯片。

去耦 / 旁路电容的作用是将系统中的高频噪声旁路到 GND，一般是在电源引脚与 GND 间并联小容值电容（典型为 0.1uF），用来滤除高频噪声，使电压稳定干净。

去耦与旁路电容的区别的，去耦电容是用于滤除输出信号的干扰（例如稳压器的输出引脚），而旁路电容是用于滤除输入信号的干扰（例如单片机的电源引脚）。去耦电容一般比较大（10uF 以上），而旁路电容一般根据谐振频率选定（0.1/0.01uF）。

调谐

调谐电容用于调节振荡电路的频率，使其与另一个正在发生振荡的电路谐振。

耦合

耦合电容的作用是阻直通交，电容与其后面的负载形成滤波器，滤除了低频信号，保留了高频信号，形成一个高通滤波器。

耦合电容用于连接两个电路，只允许交流信号通过给电容充放电，传输到下一级电路。

储能

储能电容用于收集电荷，储能并使用。

电容选用注意事项

注意耐压值，有极性的电容不可反接。

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电解电容

如何区分电解电容的正极和负极？

要知道普通的电容是没有极性的，但是电解电容是有正负极之分的，接入电路反接的话就会被损坏，不能接反了。

第一种就是螺栓型电解电容。通常都会在外表面写得非常清楚“+”（正极）和“-”（负极），就写在两个接线柱旁边：

第二种就是焊片铝电解电容。表面也有标记负极或者“-”符号，一般还在焊脚底部采用负极压花焊脚作为标记：

第三种就是有两根引脚结构的电解电容。这种可以看外面标记一排的“-”符号来识别出负极端：

第三种电解电容也可以采用两根管脚的长度不同来判断，长的管脚就是正极，短的管脚就是负极：

第四种就是贴片铝电解电容。一般是半边涂成黑色的代表负极端：

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电解电容黑色方形一端是正还是负

电解电容外面有一条很粗的白线，白线里面有一行负号，那边的一级就是负极。另一边就是正极。

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在众多电容产品，钽电容是一种极性电容，有正负极之分，如何来判断钽电容的正负极，主要看钽电容上的横线与腿，通过肉眼就可以区分哪是正极，哪是负极。

钽电容正负极性的判断方法

判断钽电容的极性，其实方便很简单，有一横线的一端为钽电容的正极，另一端为钽电容的负极；如果是引线钽电容，则长的腿是正极，短的腿是负极。

贴片钽电容的正负极不能接反，接反了，电容不起作用，还会导致电容的损坏。

钽电容的正负极，如下图：

钽电容极性接反，会导致钽电容烧焦，严重情况下，会导致钽电容爆炸，当钽电容发生爆炸后，会影响到PCB上的其它元件，带来更大的损失。

因此，钽电容的正负极一定不要接反，在焊接前一定要多看看，确定好钽电容的正极在哪一端，负极在哪一端，切不可盲目连接。