电路设计技巧--电容部分
电路中电容的选择
通常⾳频电路中包括滤波、耦合、旁路、分频等电容，如何在电路中更有效地选择使⽤各种不同类型的电容器对⾳响⾳质的改善具有较⼤的影响。 1.滤波电容整流后由于滤波⽤的电容器容量较⼤，故必须使⽤电解电容。滤波电容⽤于功率放⼤器时，其值应为 10000µF以上，⽤于前置放⼤器时，容量为 1000µF左右即可。当电源滤波电路直接供给放⼤器⼯作时，其容量越⼤⾳质越好。但⼤容量的电容将使阻抗从 10KHz附近开始上升。这时应采取⼏个稍⼩电容并联成⼤电容同时也应并联⼏个薄膜电容，在⼤电容旁以抑制⾼频阻抗的上升，如下图所⽰。 深圳市地震局
图 1 滤波电路的并联
2.耦合电容的容量⼀般在 0.1µF ～ 1µF 之间，以使⽤云母、丙烯、陶瓷等损耗
较⼩的电容⾳质效果较好。
3.前置放⼤器、分频器等前置放⼤器、⾳频控制器、分频器上使⽤的电容，其容量在
100pF ～ 0.1µF之间，⽽扬声器分频 LC⽹络⼀般采⽤ 1µF～数 10µF之间容量较⼤的电容，⽬前⾼档分频器中采⽤CBB电容居多。⼩容量时宜采⽤云母，苯⼄烯电容。⽽ LC⽹络使⽤的电容，容量较⼤，应使⽤⾦属化塑料薄膜或⽆极性电解电容器，其中⽆机性电解电容如采⽤⾮蚀刻式，则更能获取极佳⾳质。
电容的基础知识
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⼀、电容的分类和作⽤
电容(Electric capacity)，由两个⾦属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成。由于绝缘材料的不同，所构成的电容器的种类也有所不同：
按结构可分为：固定电容，可变电容，微调电容。
按介质材料可分为：⽓体介质电容，液体介质电容，⽆机固体介质电容，有机固体介质电容电解电容。
按极性分为：有极性电容和⽆极性电容。我们昀常见到的就是电解电容。
电容在电路中具有隔断直流电，通过交流电的作⽤，因此常⽤于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐⼆、电容的符号电容的符号同样分为国内标表⽰法和国际电⼦符号表⽰法，但电容符号在国内和国
际表⽰都差不多，唯⼀的区别就是在有极性电容上，国内的是⼀个空筐下⾯⼀根横线，⽽国际的就是普通电容加⼀个―＋‖符号代表正极。
三、电容的单位电阻的基本单位是：F（法），此外还有µF（微法）、pF（⽪法），另外还有⼀个⽤的⽐较少的单位，那就是：nF（），由于电容 F的容量⾮常⼤，所以我们看到的⼀般都是µF、nF、pF的单位，⽽不是 F的单位。他们之间的具体换算如下：
1F＝1000000µF 1µF=1000nF=1000000pF 五、电容的耐压单位：V（伏特）每⼀
陈淑兰三级个电容都有它的耐压值，这是电容的重要参数之⼀。普通⽆极性电容的标称耐
压值有：63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等，有极性电容的耐压值相对要⽐⽆极性电容的耐压要低，⼀般的标称耐压值有：4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。
六、电容的种类有很多，可以从原理上分为：⽆极性可变电容、⽆极性固定电容、有极
性电容等，从材料上可以分为：CBB电容（聚⼄烯），涤纶电容、瓷⽚电容、云母
电容、独⽯电容、电解电容、钽电容等。下表是各种电容的优缺点：各种电容的优
缺点：极性名称制作优点缺点⽆⽆感 CBB电容 2层聚丙⼄烯塑料和⽆感，⾼频特性不适合做⼤容量，
2层⾦属箔交替夹杂好，体积较⼩价格⽐较⾼
然后捆绑⽽成。耐热性能较差。⽆ CBB电容2层聚⼄烯塑料和有感，其他同
上?br /> 2层⾦属箔交替夹杂然后捆绑⽽成。
⽆瓷⽚电容薄瓷⽚两⾯渡⾦属膜体积⼩，耐压⾼，易碎！容量低
银⽽成。价格低，频率⾼（有
⼀种是⾼频电容）
⽆云母电容云母⽚上镀两层⾦属容易⽣产，技术体积⼤，容量⼩，薄
膜含量低温度稳定（⼏乎没有⽤了）性好
⽆独⽯电容体积⽐ CBB更⼩，
其他同 CBB，有感
有电解电容两⽚铝带和两层绝缘容量⼤。⾼频特性不好。
膜相互层叠，转捆后浸泡在电解液（含酸性的合成溶液）中。
有钽电容⽤⾦属钽作为正极，稳定性好，容量⼤，造价⾼。（⼀般在
电解质外喷上⾦属⾼频特性好。⽤于关键地⽅）作为负极。
七、电容的标称及识别⽅法
由于电容体积要⽐电阻⼤，所以⼀般都使⽤直接标称法。如果是 10n，那么就是10nF，同样 100p就是 100pF。如果是 4n7就是4.7nF，不标单位的直接表⽰法：⽤ 1～4
位数字表⽰，即指数标识，容量单位为 pF，如独⽯和⼀些瓷⽚电容，⼀般就⽤指数形式，471就代表 47×10^1 pF=470pF。
瓷⽚电容也有直接标识容量的，单位就是 pF。
钽电容，⼀般直接标识数值，常见单位莡 F。
（电容数字标识部分由pongo⽹友补充，在此表⽰感谢！）
⾊码表⽰法：沿电容引线⽅向，⽤不同的颜⾊表⽰不同的数字，第⼀，⼆种环表⽰电容量，第三种颜⾊表⽰有效数字后零的个数（单位为 pF）颜⾊意义：⿊=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、⽩=9。
电容的识别：看它上⾯的标称，⼀般有标出容量和正负极，⽐如钽电容上，有⽩线的⼀端就是正极，另外像电解电容，就⽤引脚长短来区别正负极长脚为正，短脚为负。电阻电容序列值电容容值系列
【单位 pF】 3 P 5 P 8 P 10 P 12 P 15 P 20 P 39 P 43
P 47 P
51 P 56 P 62 P 68 P 75 P 82 P 91 P 100P 120P 150P 180P
200P 220P 240P 270P 300P 330P 360P 390P 470P 560P 620P
680P 750P
电子管风琴
【单位 nF】
1.0 1.2 1.5 1.8
2.2 2.7
3.3 3.9
4.7
5.6 10
15 18 22 27 33 39 56 68 82
【单位 uF】
0.1 0.15 0.22 0.33 0.47 1.0 (1.5) 2.2 3.3 电容的计算⽅法是这
样的： AX表⽰ A（⼀般两位数）乘上 10的 x次⽅ pF，因此，104就是
0.1uF.
电阻的表⽰⽅法也是这样的。如103的电阻表⽰10 000欧
姆，即10K，102也就是1K。
有的电容标号474，那么就表⽰ 0.47uF加上⼀些：
电容的基本知识
从事电⼦电路设计开发的，既有有多年经验的⽼⼿，也有刚⼊道的新⼿。每个⼈都对单⽚机、DSP、嵌⼊式系统投⼊了⼤量的时间和精⼒去研究，但是对于电路设计中应⽤昀多、昀⼴泛的元器件－－电容，⼜有多少⼈能搞的很清楚呢？⽽这正是很多新⼿的疑惑之⼀，⾯对众多的电容类型：钽电解、铝电解、独⽯、薄膜、陶瓷、纸介质等，各种各样的封装形式：贴⽚、针式、⽅块、不规则等，不同的应⽤领域：去耦、滤波、⾼频、低频、谐振、开关电源中的应⽤等，您是否能做出正确的选择呢？建议⼤家多加补充，⼀⽅⾯相互学习，另⼀⽅⾯对新⼿也是⼀个帮助。在下抛砖引⽟，引⽤其它⽹站的⼀些⽂章，（该⽹站名已经记不得了，现对其表⽰感谢）
名称：聚酯（涤纶）电容（CL）符号：电容量：
40p--4u 额定电压：63--630V 主要特点：⼩体积，
⼤容量，耐热耐湿，稳定性差应⽤：对稳定性和损
耗要求不⾼的低频电路
名称：聚苯⼄烯电容（CB）符号：电容
量：10p--1u 额定电压：100V--30KV主要
特点：稳定，低损耗，体积较⼤应⽤：对
稳定性和损耗要求较⾼的电路
名称：聚丙烯电容（CBB）符
号：
电容量：1000p--10u 额定电压：63--2000V 主要特点：性能与聚苯相似但体积⼩，稳定性略差应⽤：代替⼤部分聚苯或云母电容，⽤于要求较⾼的电路
名称：云母电容（CY）符号：电容量：10p--0。
1u 额定电压：100V--7kV 主要特点：⾼稳定
性，⾼可靠性，温度系数⼩应⽤：⾼频振荡，
脉冲等要求较⾼的电路
名称：⾼频瓷介电容（CC）符号：
电容量：1--6800p 额定电压：
63--500V 主要特点：⾼频损耗⼩，
稳定性好应⽤：⾼频电路
名称：低频瓷介电容（CT）符号：电容量：
10p--4。7u 额定电压：50V--100V 主要特点：
体积⼩，价廉，损耗⼤，稳定性差应⽤：要求
不⾼的低频电路
名称：玻璃釉电容（CI）符号：电容量：10p--0。
道格拉斯1u 额定电压：63--400V 主要特点：稳定性较好，损
耗⼩，耐⾼温（200度）应⽤：脉冲、耦合、旁路等
电路
名称：铝电解电容符号：电容量：0。
47--10000u 额定电压：6。3--450V主要特点：
体积⼩，容量⼤，损耗⼤，漏电⼤应⽤：电源
滤波，低频耦合，去耦，旁路等
名称：铛电解电容（CA）铌电解电容（CN）符
号：电容量：0。1--1000u额定电压：6。3--125V
主要特点：损耗、漏电⼩于铝电解电容
应⽤：在要求⾼的电路中代替铝电解电容
名称：空⽓介质可变电容器符号：可变电容量：100--1500p 主要特点：损耗⼩，效率⾼；可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等应⽤：电⼦仪器，⼴播电视设备等
名称：薄膜介质可变电容器符号：可变电容量：
15--550p主要特点：体积⼩，重量轻；损耗⽐空⽓
介质的⼤应⽤：通讯，⼴播接收机等
名称：薄膜介质微调电容器符号：可变电容
量：1--29p 主要特点：损耗较⼤，体积⼩应
⽤：收录机，电⼦仪器等电路作电路补偿
名称：陶瓷介质微调电容器符号：
可变电容量：0。3--22p 主要特点：光电子激光
损耗较⼩，体积较⼩应⽤：精密
调谐的⾼频振荡回路
独⽯电容昀⼤的缺点是温度系数很⾼，做振荡器的稳漂让⼈受不了，我们做的⼀个555振荡器，电容
刚好在7805旁边，开机后,⽤⽰波器看频率，眼看着就慢慢变化，后来换成涤纶电容就好多了. 独⽯电容的特点：电容量⼤、体积⼩、可靠性⾼、电容量稳定，耐⾼温耐湿性好等。应⽤范围：⼴泛应⽤于电⼦精密仪器。各种⼩型电⼦设备作谐振、耦合、滤波、旁路。容量范围： 0.5PF--1UF耐压：⼆倍额定电压。⾥⾯说独⽯⼜叫多层瓷介电容，分两种类型，1型性能挺好，但容量⼩，⼀般⼩于 0。2U，另⼀种叫 II型，容量⼤，但性能⼀般。
就温漂⽽⾔：独⽯为正温⽷数+130左右,CBB为负温系数-230,⽤适当⽐例并联使⽤，可使温漂降到很⼩. 就价格⽽⾔:
钽，铌电容昀贵，独⽯,CBB较便宜，瓷⽚昀低，但有种⾼频零温漂⿊点瓷⽚稍贵.云母
电容 Q值较⾼，也稍贵.
话说电容之⼀：电容的作⽤作为⽆源元件之⼀的电容，其作⽤不外乎以下⼏种： 1、应⽤于电源电路，实现旁路、去藕、滤波和储能的作⽤。下⾯分类详述之：
1）旁路旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像⼩型可充电电池⼀样，旁路电容能够被充电，并向器件进⾏放电。为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防⽌输⼊值过⼤⽽导致的地电位抬⾼和噪声。地弹是地连接处在通过⼤电流⽑刺时的电压降。
2）去藕，⼜称解藕。从电路来说，总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容⽐较⼤，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿⽐较陡峭的时候，电流⽐较⼤，这样驱动的电流就会吸收很⼤的电源电流，由于电路中的电感，电阻（特别是芯⽚管脚上的电感，会产⽣反弹），这种电流相对于正常情况来说实际上就是⼀种噪声，会影响前级的正常⼯作，这就是所谓的―耦合‖。去藕电容就是起到⼀个―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。将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去藕合的，只是旁路电
容⼀般是指⾼频旁路，也就是给⾼频的开关噪声提⾼⼀条低阻抗泄防途径。⾼频旁路电容⼀般⽐较⼩，根据谐振频率⼀般取0.1µF、0.01µF 等；⽽去耦合电容的容量⼀般较⼤，可能是10µF 或者更⼤，依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化⼤⼩来确定。旁路是把输⼊信号中的⼲扰作为滤除对象，⽽去耦是把输出信号的⼲扰作为滤除对象，防⽌⼲扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。
3）滤波从理论上（即假设电容为纯电容）说，电容越⼤，阻抗越⼩，通过的频率也越⾼。但实际上超过1µF 的电容⼤多为电解电容，有很
⼤的电感成份，所以频率⾼后反⽽阻抗会增⼤。有时会看到有⼀个电容量较⼤电解电容并联了⼀个⼩电容，这时⼤电容通低频，⼩电容通⾼频。电容的作⽤就是通⾼阻低，通⾼频阻低频。电容越⼤低频越容易通过，电容越⼤⾼频越容易通过。具体⽤在滤波中,⼤电容（1000µF）滤低频，⼩电容（20pF）
滤⾼频。曾有⽹友形象地将滤波电容⽐作―⽔塘‖。由于电容的两端电压不会突变，由此可知，信号频率越⾼则衰减越⼤，可很形象的说电容像个⽔塘，不会因⼏滴⽔的加⼊或蒸发⽽引起⽔量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化，频率越⾼，峰值电流就越⼤，从⽽缓冲了电压。滤波就是充电，放电的过程。
4）储能储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传
送⾄电源的输出端。电压额定值为40～450VDC、电容值在220～150 000
µF 之间的铝电解电容器（如EPCOS 公司的 B43504 或B43505）是较为常⽤的。根据不同的电源要求，器件有时会采⽤串联、并联或其组合的形式，对于功率级超过10KW 的电源，通常采⽤体积较⼤的罐形螺旋端⼦电容器。 2、应⽤于信号电路，主要完成耦合、振荡/同步及时间常
数的作⽤：
1）耦合举个例⼦来讲，晶体管放⼤器发射极有⼀个⾃给偏压电阻，它同时⼜使信号产⽣压降反馈到输⼊端形成了输⼊输出信号耦合，这个电阻就是产⽣了耦合的元件，如果在这个电阻两端并联⼀个电容，由于适当容量的电容器对交流信号较⼩的阻抗，这样就减⼩了电阻产⽣的耦合效应，故称此电容为去耦电容。
2）振荡/同步包括RC、LC 振荡器及晶体的负载电容都属
于这⼀范畴。
3）时间常数这就是常见的 R、C 串联构成的积分电路。当输⼊信号电压加在输⼊端时，电容（C）上的电压逐渐上升。⽽其充电电流则随着电压的上升⽽减⼩。电流通过电阻（R）、电容（C）的特性通过下⾯的公式描述： i = (V / R)e - (t / CR)
话说电容之⼆：电容的选择
通常，应该如何为我们的电路选择⼀颗合适的电容呢？笔者认为，应基于以下⼏点考虑： 1、静电容量； 2、额定耐压； 3、容值误差； 4、直流偏压下的电容变化量； 5、噪声等级； 6、电容的类型； 7、电容的规格。那么，是否有捷径可寻呢？其实，电容作为器件的外围元件，⼏乎每个器件的 Datasheet 或者Solutions，都⽐较明确地指明了外围元件的选择参数，也就是说，据此可以获得基本的器件选择要求，然后再进⼀步完善细化之。其实选⽤电容时不仅仅是只看容量和封装，具体要看产品所使⽤环境，特殊的电路必须⽤特殊的电容。
下⾯是 chip capacitor 根据电介质的介电常数分类，介电常数直接影响电路的稳定性。NP0 or CH （K < 150）：电⽓性能昀稳定，基本上不随温度﹑电压与时间的改变⽽改变，适⽤于对稳定性要求⾼的⾼频
电路。鉴于K 值较⼩，所以在0402、0603、0805 封装下很难有⼤容量的电容。如 0603 ⼀般昀⼤的 10nF 以下。X7R or YB （2000 < K < 4000）：电⽓性能较稳定，在温度﹑电压与时间改变时性能的变化并不显著（ΔC < ±10%）。适⽤于隔直、偶合、旁路与对容量稳定性要求不太⾼的全频鉴电路。Y5V or YF（K > 15000）：容量稳定性较 X7R 差（ΔC < +20% ～-80%），容量﹑损耗对温度、电压等测试条件较感，但由于其K 值较⼤，所以适⽤于⼀些容值要求较⾼的场合。
话说电容之三：电容
的分类
电容的分类⽅式及种类很多，基于电容的材料特性，其可分为以下⼏⼤类： 1、铝电解电容电容容量范围为0.1µF ～
22000µF，⾼脉动电流、长寿命、⼤容量的不⼆之选，⼴泛应⽤于电源滤波、解藕等场合。
2、薄膜电容电容容量范围为0.1pF ～ 10µF，具有较⼩公差、较⾼容量稳定性及极低的压电效应，因此是X、Y 安全电容、EMI/EMC 的⾸选。
3、钽电容电容容量范围为2.2µF ～ 560µF，低等效串联电阻（ESR）、低等效氯乙酰氯
串联电感（ESL）。脉动吸收、瞬态响应及噪声抑制都优于铝电解电容，是⾼稳定电源的理想选择。 4、陶瓷电容电容容量范围为0.5pF ～ 100µF，独特的材料和薄膜技术的结晶，迎合了当今―更轻、更薄、更节能―的设计理念。 5、超级电容电容容
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