电容

一、定义

是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时，电极上就会存储电荷，所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成。

二、特点

• 它具有充放电特性和阻止直流电流通过，允许交流电流通过的能力。

• 在充电和放电过程中，两极板上的电荷有积累过程，也即电压有建立过程，因此，电容器上的电压不能突变。

  电容器的充电：两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量。

  电容器的放电：电容器两极正负电荷通过导线中和。在放电过程中导线上有短暂的电流产生。

• 电容器的容抗与频率、容量之间成反比。即分析容抗大小时就得联系信号的频率高低、容量大小。
  平行板电容器的电容公式：

  
  
  

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  介电常数真空εr=1，k为静电力常量，S为两板正对面积，d为两板间距离。
  说明：平行板电容器内的电场是匀强电场

三、作用

• 耦合：用在耦合电路中的电容称为耦合电容，在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路，起隔直流通交流作用。

通过电容和电阻将信号由一级传输到另一级的方式称为阻容耦合。
连接两级放大器之间的电容叫耦合电容，由于耦合电容的隔直流通交流作用，使得两级的静态工作点相互独立，可以单独考虑各级放大器的工作点，同时它对交流信号的传递起了作用。

• 滤波：用在滤波电路中的电容器称为滤波电容，在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路，滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。

• 退耦：用在退耦电路中的电容器称为退耦电容，在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路，退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连 。

• 高频消振：用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容，在音频负反馈放大器中，为了消振可能出现的高频自激，采用这种电容电路，以消除放大器可能出现的高频啸叫 。

• 谐振：用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容，LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。

• 旁路：用在旁路电路中的电容器称为旁路电容，电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号，可以使用旁路电容电路，根据所去掉信号频率不同，有全频域（所有交流信号）旁路电容电路和高频旁路电容电路 。

• 中和：用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收音机高频和中频放大器，电视机高频放大器中，采用这种中和电容电路，以消除自激 。

• 定时：用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需要通过电容充电、放电进行时间控制的电路中使用定时电容电路，电容起控制时间常数大小的作用 。

• 积分：用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电势场扫描的同步分离电路中，采用这种积分电容电路，可以从场复合同步信号中取出场同步信号 。

• 微分：用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发器电路中为了得到尖顶触发信号，采用这种微分电容电路，以从各类（主要是矩形脉冲）信号中得到尖顶脉冲触发信号 。

• 补偿：用在补偿电路中的电容器称为补偿电容，在卡座的低音补偿电路中，使用这种低频补偿电容电路，以提升放音信号中的低频信号，此外，还有高频补偿电容电路。

• 自举：用在自举电路中的电容器称为自举电容，常用的OTL功率放大器输出级电路采用这种自举电容电路，以通过正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度。

• 分频：在分频电路中的电容器称为分频电容，在音箱的扬声器分频电路中，使用分频电容电路，以使高频扬声器工作在高频段，中频扬声器工作在中频段，低频扬声器工作在低频段。

• 负载电容：是指与石英晶体谐振器一起决定负载谐振频率的有效外界电容。负载电容常用的标准值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。负载电容可以根据具体情况作适当的调整，通过调整一般可以将谐振器的工作频率调到标称值 。

四、类型

铝电解电容器

• 用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成，薄的化氧化膜作介质的电容器。因为氧化膜有单向导电性质，所以电解电容器具有极性。
• 容量大，能耐受大的脉动电流。
• 容量误差大，泄漏电流大；普通的不适于在高频和低温下应用，不宜使用在25kHz以上频率。
• 低频旁路、信号耦合、电源滤波。

钽电解电容器

• 用烧结的钽块作正极，电解质使用固体二氧化锰。
• 温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容器，特别是漏电流极小，贮存性良好，寿命长，容量误差小，而且体积小，单位体积下能得到最大的电容电压乘积。
• 对脉动电流的耐受能力差，若损坏易呈短路状态。
• 超小型高可靠机件中。

自愈式并联电容器

• 结构与纸质电容器相似，但用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质。
• 频率特性好，介电损耗小。
• 不能做成大的容量，耐热能力差。
• 滤波器、积分、振荡、定时电路。瓷介电容器　穿心式或支柱式结构瓷介电容器，它的一个电极就是安装螺丝。引线电感极小，
• 频率特性好，介电损耗小，有温度补偿作用。
• 不能做成大的容量，受振动会引起容量变化。
• 特别适于高频旁路。

独石电容器(多层陶瓷电容器)

• 在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料，叠合后一次绕结成一块不可分割的整体，外面再用树脂包封而成
  小体积、大容量、高可靠和耐高温的新型电容器，高介电常数的低频独石电容器也具有稳定的性能，体积极小，Q值高
• 容量误差较大
• 噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路纸介电容器
• 一般是用两条铝箔作为电极，中间以厚度为0.008～0.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成。
• 制造工艺简单，价格便宜，能得到较大的电容量

金属化聚丙烯电容器

• 一般在低频电路内，通常不能在高于3～4MHz的频率上运用。油浸电容器的耐压比普通纸质电容器高，稳定性也好，适用于高压电路微调电容器(半可变电容器)　电容量可在某一小范围内调整，并可在调整后固定于某个电容值。
• 瓷介微调电容器的Q值高，体积也小，通常可分为圆管式及圆片式两种。
• 云母和聚苯乙烯介质的通常都采用弹簧式东，结构简单，但稳定性较差。
• 线绕瓷介微调电容器是拆铜丝〈外电极〉来变动电容量的，故容量只能变小，不适合在需反复调试的场合使
  用。

陶瓷电容器

• 用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。
• 具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。
• 低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。

高频瓷介电容器

• 适用于高频电路云母电容器
• 就结构而言，可分为箔片式及被银式。被银式电极为直接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成，由于消除了空气间隙，温度系数大为下降，电容稳定性也比箔片式高。
• 频率特性好，Q值高，温度系数小
• 不能做成大的容量
• 广泛应用在高频电器中，并可用作标准电容器玻璃釉电容器
• 由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成，介质再以银层电极经烧结而成"独石"结构
• 性能可与云母电容器媲美，能耐受各种气候环境，一般可在200℃或更高温度下工作，额定工作电压可达500V，损耗tgδ0.0005～0.008

五、计算单位

1法拉(F)=1000毫法(mF)
1毫法(mF)=1000微法(μF)
1微法(μF)=1000纳法（nF）
1纳法（nF）=1000皮法(pF)
即：
1F=1000000μF
1μF=1000000pF