嵌入式硬件设计：电容

电容

一、电容在硬件电路设计中的作用

1、储能，使器件的工作电压保持稳定

2、嗓声的重要泄放通路

3、实现交流耦合

4、实现滤波、退耦

二、电容的主要参数特性

（1）容量和误差：实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围

在选型上注意精度等级，用字母表示：D——±0.5％，F——±1％，G——±2％，J——±5％，K——±10％，M——±20％。

（2）额定工作电压

电容器在电路中能够长期稳定，可靠工作，所承受的最大支流电压

（3）绝缘电阻

表示漏电大小，一般绝缘电阻越大越好，漏电也小，电解电容的绝缘电阻一般较小

（4）正切角损耗

在电场的作用下，电容器在单位时间内发热而消耗的能量

（5）温度系数

在一定的温度范围内，温度每变化1℃，电容量的相对变化值。温度系数越小越好。

（6）频率特性

电容器的电参数随电场频率而变化的性质，在高频条件下工作的电容器，由于介电常数在高频时比低频时小，电容量也相对减小，损耗也随频率的升高而增加

（7）等效串联电阻（ESR）

损耗较大产品的ESR较大，随着容量的增大，产品的ESR将变小。

三、电容的命名

国产电容的型号命名一般由四部分组成，依次分别代表名称，材料，分类，序号

（1）名称：用字母表示，电容器为C

（2）材料：用字母表示

注：A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介。

（3）分类：一般用数字表示，个别用字母

注：T-电铁、W-微调、J-金属化、X-小型、S-独石、D-低压、M-密封。

数字表示如下：

（4）序号：用数字表示

三、电容的型号

CT4-0805-X7R-50-101-K

CT4-：型号

0805-：外形尺寸

X7R-：温度特性

50-：额定电压

101-：标称容量

K：允许偏差

四、电容的分类

电容的种类可以从原理上分为：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。

无极性可变电容

制作工艺：可旋转动片为陶瓷片表面镀金属薄膜，定片为镀有金属膜的陶瓷底；动片为同轴金属片，定片为有机薄膜片作介质

优点：容易生产，技术含量低。

缺点：体积大，容量小

用途：改变震荡及谐振频率电路。调频、调幅、发射/接收电路

无极性无感CBB电容

制作工艺：2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。

优点：无感，高频特性好，体积较小

缺点：不适合做大容量，价格比较高，耐热性能较差。

用途：耦合/震荡，音响，模拟/数字电路，高频电源滤波/退耦

无极性CBB电容

制作工艺：2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。

优点：有感，高频特性好，体积较小

缺点：不适合做大容量，价格比较高，耐热性能较差。

用途：耦合/震荡，模拟/数字电路，电源滤波/退耦

无极性瓷片电容

制作工艺：薄瓷片两面渡金属膜银而成。

优点：体积小，耐压高，价格低，频率高（有一种是高频电容）

缺点：易碎，容量低

用途：高频震荡、谐振、退耦、音响

无极性云母电容

制作工艺：云母片上镀两层金属薄膜

优点：容易生产，技术含量低。

缺点：体积大，容量小用途：震荡、谐振、退耦及要求不高的电路无极性独石电容体积比CBB更小，其他同CBB，有感

用途：模拟/数字电路信号旁路/滤波，音响

有极性电解电容

制作工艺：两片铝带和两层绝缘膜相互层叠，转捆后浸在电解液中。

优点：容量大。

缺点：高频特性不好。

用途：低频级间耦合、旁路、退耦、电源滤波、音响

钽电容

制作工艺：用金属钽作为正极，在电解质外喷上金属作为负极。

优点：稳定性好，容量大，高频特性好。

缺点：造价高。

用途：高精度电源滤波、信号级间耦合、高频电路、音响电路

聚酯（涤纶）电容

符号：CL

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

聚苯乙烯电容

符号：CB

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

聚丙烯电容

符号：CBB

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

云母电容

符号：CY

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

高频瓷介电容

符号：CC

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

低频瓷介电容

符号：CT

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

玻璃釉电容

符号：CI

电容量：10p–0.1u

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

铝电解电容

符号：CD

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

钽电解电容（CA）、铌电解电容（CN）

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

空气介质可变电容器

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

薄膜介质可变电容器

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

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

陶瓷介质微调电容器

符号： 可变电容量：0.3–22p

主要特点：损耗较小，体积较小

应用：精密调谐的高频振荡回路