电容选型：https://mp.weixin.qq.com/s/T0hrDz61mT-2Rj5Np4bvQQ
1、什么是电容？
2、单位
电容的单位是F，Farad，法拉。 这是个超大的单位，一般电容达不到这么大，基本单位为pF、nF和uF。1F=1012pF。 表示电容能存储电荷量的大小。
但是法拉并不是电容的绝对容量，而是相对值，代表相同电压下能放出去多少电。即每放出一定的电量，电压下降一个定值。
由此可以理解，电容中存储的电量是“容值x电压”。这个电压指的是耐压值，就是电容最高能充电充到多少伏。电量和容值成正比，和电压成正比，和体积也成正比，价格嘛，也是越大越贵。
3、读法
4、电容符号
①：固定电容（没有极性）。
②-⑥：都是有极性的电容。钽（tan，三声）电容，常用图②，铝电容（上述实物图的贴片电容中的圆柱电容）和一些美国的电容常用图③-④，国标的电解电容（上述实物图的电解电容）常用图⑤-⑥。
⑦：半可变电容。
⑧：全可变电容。
5、电容分类
5.1有极性电容
5.1.2液态电解电容
液态电解电容具有容值高、电压高、尺寸大、高频性能差、使用寿命一般、有正负极之分的特点。通常用于电源稳压上。 譬如我们常用的铝电容，全称是铝电解电容是一种有极性电容。在电源附近经常看到它作为储能作用。
电容容量判断方法：
- 直标法：上图，容量68微法，耐压值400V。
- 数字表示法：方法同电阻，单位皮法。
- 字母表示法：如3n3，就是3.3nf；4u7，就是4.7uf；100n，就是100nf。
铝电容极性判断方法：
- 有标志的是负极。
- 腿长的是正极。
5.1.2固态电解电容
钽电容也属于电解电容的一种，使用金属钽替代了电解液，属于固态电解电容的一种。具有容值高、电压低、尺寸小、高温特性好、使用寿命长、有正负极之分的特点。通常用于低电压紧凑型设备的电源滤波和音频滤波。 例如手机里面就会用到一些钽电容，电脑上也有不少。
有标志的才是正极5.2无极性电容
5.2.1陶瓷电容
陶瓷电容（也被称为瓷片电容）具有容值小、电压高、尺寸小、高频性能好、不区分正负极的特点。陶瓷电容通常用于去耦、滤波等场景。
6、电容的参数
6.1 容值
一般陶瓷电容最小有0.5pF的，常用的0402电容最大一般是10uF10V，0805的电容最大一般是47uF10V。电解电容都是10uF起步，没有nF这么小的，常用的最大可以到10000uF左右。
通常选型的时候为了好采购、成本低，一般都不会顶格选电容，设计的时候推荐0402最大选4.7uF，0603最大选10uF，0805最大选22uF。 至于电解电容，也是一样的，先选定容值和耐压值，然后去规格书上找常用的尺寸。
容值能不能做的更大，主要看体积。变压器站用的高压电容，有很多比一个箱子还要大。普通电解电容最大也可以做到手臂那么大颗。
那么能不能做的更小，比0.5pF还小呢？能，但是没有意义。一个0402的电容的焊盘寄生电容就有接近1pF了。这么小的电容，主要是给射频部分使用的。
陶瓷电容标不下容值，一般通体黄色或褐色。 电解电容的容值一般按照实际值标注在外壳上，如220uF 25V的信息。钽电容的容值标在电容表面，用和电阻一样的标注方式，单位是pF。例如226，就是22x106pF=22uF。
6.2 精度
电容的精度普遍都不高，陶瓷电容精度高一些的有5%的（J档），普通的10%（K档）、20%（M档），还有些+80%～-20%（Z档）。pF级别的5%比较多，nF级别的10%比较多，uF级别的普遍都是20%。电解电容普遍也都是20%。
为什么几乎用不到高精度电容呢？因为电容大部分时候是用来给电源稳压的，容值差一点不影响使用效果。 偶尔有射频匹配和滤波网络需要用到pF级别的电容，5%也足够用了，不足以对滤波器的频点造成影响。
6.3 尺寸
电容的尺寸：对于陶瓷电容和钽电容，其尺寸和电阻一样，小尺寸的用英制，0201、0402、0603、0805，大尺寸的用公制，如2520、3525等。对于柱状的电解电容，一般是用“直径x高度”的方式来描述尺寸。
因此硬件设计的时候，要考虑预留的电容的尺寸尽可能的大。如果你预留6x11的位置，一般最大也就用100uF 25V的了，想换小的节省成本没有问题，但想换大的就很难了，电容厂家做不出来6x11的470uF 25V的电容。同样的问题在陶瓷电容上也需要注意，例如预留一个0805的电容，一般最大也就能贴22uF 6.3V的了，想要更大容值或更高电压就很难找到物料了。
6.4 封装和功率
功率和散热都与封装有关。功率选大了，成本会高，造成浪费；功率选小了，电阻发热会很严重。功率在0.125w之下的一般选0805封装(贴片电容)。
6.5公差
6.6TCR
6.7直流偏置电压
6.8温度降额 温度等级
超级稳定COG、较稳定X7R、不Y5V
表达了它的可靠性；表达了温度变化下其电容值的稳定性
各自适用于什么电路
C0G：微弱信号检测、时钟晶振电路、振荡电路
X7R：开关电源、滤波电路
Y5U：旁路去耦合电路
晶振—>振荡电路—>无中生有
7、硬件设计时怎么考虑
电容的耐压值，在弱电领域主要有4V、6.3V、10V、16V、20V、25V、35V、50V这些档位。上百伏的电容主要用在强电上。耐压值的选择非常非常重要，选错了会有生命危险。
如果把25V的电容，用在50V的电源上，会怎么样？陶瓷电容有机会扛得住，也可能被烧掉短路了。电解电容一般扛不住，直接击穿短路或干脆爆炸了。钽电容一定扛不住，升起一团烟火就烧掉了。
硬件设计选择电容的时候，务必要考虑清楚线路的最高电压，通常是折半使用，就是电容耐压值要达到线路电压的2倍或更多.例如5V电源上的电容要选择10V的，而不是6.3V的。20V的电源上的电容要选择50V的电容，而不是35V的。
经验上看，陶瓷电容可以选择略小一些的，因为陶瓷电容对高压的耐受能力比较好。钽电容一定要严格按照2倍以上来选择，因为钽电容比较容易被击穿。电解电容推荐使用2倍以上，以避免供应商品质控制不严格带来的隐患。
电容的方向：陶瓷电容不分正负极，电解电容和钽电容都有正负极的区分。如果接反了，就会击穿然后起火或者爆炸。
不巧的是，电解电容和钽电容都是对称的，正反都能焊接。在硬件设计的时候，要从原理图、PCB上明确区分电解电容和钽电容的正负极，不能画反了。SMT贴片的时候也要注意不能反着贴。
8、电容使用经验
（1）在电源和负载之间一定要有一个电容用来储能滤波。
（2）如果负载的电流在150mA以下，这个储能电容一般选择220uF或330uF或是更大的。
（3）实际选取的电容一般会比计算得到的大10~50倍，譬如计算得到的是68uF，实际可能会使用680uF。 因为电解电容的误差比较大，所以一般会选择比较大的。
（4）在电源附近的电容有储能的作用，还有滤波的作用，但是储能用的电容的容值一般比较大，所以一般它只能虑除低频波；因此在储能电容的附近还会加一个容值非常小的电容，用来虑除高频波。储能电容一般使用电解电容，而虑高频的电容一般是小的瓷片电容，一般选用104电容。
（5）在1uF以上的电容一般选用电解电容，因为电解电容的容量比较大，虽然精度不高，大容量的话只能选择电解电容；小容量的一般选择瓷片电容 （一般是贴片式的也有插件式的，这两种封装在功能上没有任何的区别，仅仅在画PCB的时候需要考虑，譬如如果这个板子对高度有要求，就可以选择贴片的），瓷片电容的特点：容量小但精度高；瓷片电容和电解电容一般在电源部分配合使用。瓷片电容没有极性，电解电容有极性，有加号的一端一定要接正极，反接会使电源短路，电容会爆炸，瓷片电容一般用来滤高频波。
（6）瓷片电容的容值一般是：几皮法到几百纳法之间，譬如：33皮法、68皮法、47皮法、100皮法、200皮法、220皮法、 470皮法、860皮法、1000皮法=1纳法（102电容）、2.2纳法、4.7纳法、10纳法（103电容）、100纳法（104）等等。当电源来了一个很高的电压脉冲（高的dv/dt，也就是电压的变化率很大，高的dv/dt会对后面的电路造成很大的电磁干扰）之后，就可以经过瓷片电容，从而不会对后面的电路造成影响。浪涌电流：高的di/dt；尖峰电压：高的dv/dt。一般选择104电容来滤除高频。
（8）电容的容抗=1/(2πfC)：f指的是电源的频率，C指的是电容的容值；频率越大，容抗越小。
（9）带宽：任何一个电路都是工作在一定的频率范围之内的，这个频率范围就叫做这个电路的带宽。大于或是小于这个带宽电路都可能不会正常工作。电路中肯定是有很多电容的，根据电容容抗的计算公式可以看出，频率过高或过低都会使电容工作不同的特性，也就是电路板是不稳定的，从这个角度也需要有这个带宽的存在。
（10）电压：选耐压值多大的电容，耐压值一般选取电容两端电压的1.5倍（取一些余量，可以增长电容的使用寿命），譬如电容正极的电压是50v，那可以选择耐压值为75v的电容。
9、电容在电路中的各种作用：
9.1储能
9.2滤波电容
接在直流电源的正、负极之间，用来滤除直流电源中不需要的交流成分，使支流变得平滑。一般采用大容量的电解电容或者钽电容，当然也可以在电路中同时并接其他小容量电容以滤除高频交流电。
频率f越大，电容的阻抗Z越小。当低频时，电容C由于阻抗Z比较大，有用信号可以顺利通过；当高频时，电容C由于阻抗Z已经很小了，相当于把高频噪声短路到GND上去了。
9.3去耦电容
并接在放大电路的电源正、负极之间，防止由于电源内阻形成正反馈而引起的寄生震荡，
对于同一个电路来说，旁路（bypass）电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象，把前级携带的高频杂波滤除，而去耦（decoupling）电容也称退耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象。
9.4旁路电容
接在交、直流信号的电路中，将电容并接在电阻两端或由电路的某点跨接到公共电位上，为交流信号或脉冲信号设置一条通路，避免交流信号成分因通过电阻产生压降衰减。
9.5耦合电容
接在交流信号处理电路中，用于连接信号源和信号处理电路或者作两放大器的级间连接，用以隔断直流，让交流信号或脉冲信号通过，使前后级放大电路的直流工作点互不影响。
用电容做耦合的元件，是为了将前级信号传递到后一级，并且隔断前一级的直流对后一级的影响，使电路调试简单，性能稳定。
9.6调谐电容
9.7自举升压电容
利用电容器的充、放电储能特性提升电路某点的电位，使该点电位达到供电端电压值的2倍。
9.8中和电容
并接在三极管放大器的基极与发射极之间，构成负反馈网络，以抑制三极管间电容造成的自激振荡。
9.10反馈电容
跨接于放大器的输入与输出端之间，使输出信号回输到输入端的电容。
9.11软启动电容
一般接在开关电源的开关管基极上，防止在开启电源时，过大的浪涌电流或过高的峰值电压加到开关管基极上，导致开关管损坏。
9.12LC谐振
LC谐振，在含有电容和电感的电路中，如果电容和电感串联，可能出现在某个很小的时间段内：电容的电压逐渐升高，而电流却逐渐减少；与此同时电感的电流却逐渐增加，电感的电压却逐渐降低。而在另一个很小的时间段内：电容的电压逐渐降低，而电流却逐渐增加；与此同时电感的电流却逐渐减少，电感的电压却逐渐升高。电压的增加可以达到一个正的最大值，电压的降低也可达到一个负的最大值，同样电流的方向在这个过程中也会发生正负方向的变化，此时我们称为电路发生电的振荡。
谐振时间电容或电感两端电压变化一个周期的时间称为谐振周期，谐振周期的倒数称为谐振频率。所谓谐振频率就是这样定义的。它与电容C和电感L的参数有关，公式为，单位为Hz。
9.13计时
电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。
输入信号由低向高跳变时，经过缓冲1后输入RC电路。电容充电的特性使B点的信号并不会跟随输入信号立即跳变，而是有一个逐渐变大的过程。当变大到一定程度时，缓冲2翻转，在输出端得到了一个延迟的由低向高的跳变。
9.14
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