硬件基础知识（电容）1~2

电容：亦称作“电容量”，是指在给定电位差下的电荷储藏量。

电容器：

①定义1：电容器，顾名思义，是‘装电的容器’，是一种容纳电荷的器件;

②定义2：电容器，任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器。

电容值：电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值，叫电容器的电容。在电路学里，给定电势差，电容器储存电荷的能力，称为电容（capacitance），标记为C。

电容单位：法拉，简称法，符号是F。

常用的电容单位有毫法（mF）、微法（μF）、纳法（nF）和皮法（pF）等，换算关系是：

1法拉（F）= 1000毫法（mF）=1000000微法（μF）

1微法（μF）= 1000纳法（nF）= 1000000皮法（pF）。

排容：由若干个电容 排列而成的电容阵列，若干个参数完全相同的电容，它们的一个引脚都连到一起，作为公共引脚，其余引脚正常引出。

2.1.1固定电容器：

不能调节的,我们称之为定值电容。

2.1.2可变电容器：

它由一组定片和一组动片组成，它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动，叫做双连。可变电容的介质有空 气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大，损耗小，多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的，体积小，多用在晶体管 收音机中。

2.1.3微调电容器：

半可变电容也叫做微调电容，它是由两片或者两组小型金属弹片，中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等

有极性电容和无极性电容，有极性使用时要注意方向。

CBB电容（聚丙烯），涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、（铝）电解电容、钽电容等。

2.3.1叠层陶瓷贴片电容（MLCC） <无极性 >

采用多层结构，往往一个MLCC内部多达几十层，甚至更多。其中，每一单层都相当于一个电容，几十层就相当于几十个电容器并联。所以MLCC容量做的很大,但电压不高。一般都是表面贴装(SMD)

常见引脚封装有0201、0402、0603、0805、1206、1210、1812、2010。

多层陶瓷电容(MLCC)根据材料分为Class1和Class2两类。Class1是温度补偿型，Class2是温度稳定型和普通应用的。

⑴ Class1

Class1或者温度补偿型电容通常是由钛酸钡不占主要部分的钛酸盐混合物构成。它们有可预见的温度系数，通常没有老化特性。因此它们是可用的最稳定的电容。最常用的Class1多层陶瓷电容是COG(NPO)温度补偿型电容(±0ppm/°C)。

NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃，电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%，相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同，大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。

NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容。

⑵ Class2

Class2电容通常也是由钛酸钡化合物组成。Class2电容有很大的电容容量和温度稳定性。对Class2材料电容的容量随温度变化，EIA可以通过3个符号代码来表述。第一个符号表示工作温度范围的下限，第二个符号表示工作温度的上限，第三个符号表示在这个温度内允许容量变化的百分比。表1提供了EIA系统详细的描述。

其中Ⅱ类陶瓷电容器又分为稳定级和可用级。X5R、X7R属于Ⅱ类陶瓷的稳定级，而Y5V和Z5U属于可用级。

所有的Class2电容的电容容量受以下几个条件影响：温度变化、操作电压（直流和交流）、频率。

表1贴片电容Class2 EIA代码

2.3.2 CBB电容（聚丙烯电容器） <无极性 >

无感CBB：2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。

有感CBB：2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。

电容量：1000p--10u，额定电压：63--2000V

优点：高频特性好，体积较小(代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路)

缺点：不适合做大容量，价格比较高，耐热性能较差(温度系数大)。

2.3.3 独石电容 <无极性>

独石电容器完全是MLCC的一个变种,在MLCC上焊接两根引线,用环氧树脂封装而成,温度特性好，频率特性好（一般电容随着频率的上升,电容量呈现下降的规律，独石电容下降比较少，容量比较稳定）。
优点：电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定、耐高温、绝缘性好、成本低。

缺点：其他同CBB，有感。

2.2.4 瓷片电容 <无极性>

薄瓷片两面渡金属膜银而成。  

优点：体积小，稳定，绝缘性好，耐压高，价格低，频率高（有一种是高频电容）

缺点：易碎！容量比较小。

2.2.5 云母电容 <无极性>

云母片上镀两层金属薄膜。

优点：介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小，适宜用于高频电路。

缺点：体积大，容量小，造价高（左边图是老款的电容，体积大，新款的相比体积小一点）

2.2.6 铝电容（全称：铝电解电容） <极性>

两片铝带和两层绝缘膜相互层叠，转捆后浸泡在电解液（含酸性的合成溶液）中。

优点：容量大。

缺点：高频特性不好。  

2.2.7 钽电容（全称：钽电解电容） <极性>

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（一般用于关键地方）。