电容是电路设计中为普通常用的器件，是无源元件之一。有源器件简单地说就是需要能源的器件叫有源器件，不需要能源的器件就是无源器件。电容也常常在高速电路中扮演重要角色。

　　电容的作用和用途，一般都有好多种，如：在旁路、去藕、滤波、储能方面的作用；在完成振荡、同步以及时间常数的作用等。

　　隔直流

　　电容的作用之一，阻止直流通过而让交流通过。

　　旁路(去耦)

　　电容的另一个作用，为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

　　旁路电容，又称为退耦电容，是为某个器件提供能量的储能器件。它利用了电容的频率阻抗特性（理想电容的频率特性随频率的升高，阻抗降低），就像一个水塘，它能使输出电压输出均匀，降低负载电压波动。旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚，这是阻抗要求。

　　在画 PCB 时候特别要注意，只有靠近某个元器件时候才能抑制，电压或其他输信号因过大而导致的地电位抬高和噪声。说白了就是把直流电源中的交流分量，通过电容耦合到电源地中，起到了净化直流电源的作用。如图 1 为旁路电容，画图时候要尽量靠近 IC1.

　　图 1

　　去耦电容是把输出信号的干扰作为滤除对象。去耦电容相当于电池，利用其充放电，使得放大后的信号不会因电流的突变而受干扰。它的容量根据信号的频率、抑制波纹程度而定，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。图 2 为去耦电容。

　　图 2

　　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 0.1F、0.01F 等；而去耦合电容的容量一般较大，可能是 10F 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。

　　耦合

　　电容的还有耦合作用，即作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下电路 。

　　用电容做耦合的元件，是为了将前级信号传递到后，并且隔断前的直流对后的影响，使电路调试简单，性能稳定。

　　如果不加电容交流信号放大不会改变，只是各级工作点需重新设计，由于前后级影响，调试工作点非常困难，在多级时几乎无法实现。

　　滤波

　　这个对电路而言很重要，CPU 背后的电容基本都是这个作用。

　　即频率 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。

　　滤波作用：理想电容，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。电解电容一般都是超过 1uF，其中的电感成份很大，因此频率高后反而阻抗会大。

　　我们经常看见，有时会看到有一个电容量较大的电解电容并联了一个小电容，其实大的电容通低频，小电容通高频，这样才能充分滤除高低频。电容频率越高则衰减越大，电容像一个水塘，几滴水不足以引起它的很大变化，也就是说电压波动不是很大的时候，电压可以缓冲，如图 3。

　　图 3

　　温度补偿

　　针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。

　　由于定时电容的容量决定了行振荡器的振荡频率，所以要求定时电容的容量非常稳定，不随环境湿度变化而变化，这样才能使行振荡器的振荡频率稳定。因此采用正、负温度系数的电容释联，进行温度互补。

　　当工作温度升高时，C1 的容量在增大，而 C2 的容量在减小，两只电容并联后的总容量为两只电容容量之和，由于一个容量在增大而另一个在减小，所以总容量基本不变。

　　同理，在温度降低时，一个电容的容量在减小而另一个在增大，总的容量基本不变，稳定了振荡频率，实现温度补偿目的。

　　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。

　　时间常数：以常见的 RC 串联构成积分电路为例，当输入信号电压加在输入端时，电容上的电压逐渐上升。而其充电电流则随着电压的上升而减小，电阻 R 和电容 C 串联接入输入信号 VI，由电容 C 输出信号 V0，当 RC (τ)数值与输入方波宽度 tW 之间满足：τ>>tW，这种电路称为积分电路。

　　调谐

　　对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。

　　变容二极管的调谐电路

　　因为 lc 调谐的振荡电路的谐振频率是 lc 的函数，我们发现振荡电路的与谐振频率之比随着电容比的平方根变化。此处电容比是指反偏电压时的电容与反偏电压时的电容之比。因而，电路的调谐特征曲线（偏压一谐振频率）基本上是一条抛物线。

　　整流

　　在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。

　　储能

　　储存电能，用于必须要的时候释放。

　　例如相机闪光灯，加热设备等。如今某些电容的储能水平己经接近锂电池的水准，一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。

　　一般地，电解电容都会有储能的作用。对于专门的储能作用的电容，电容储能的机理为双电层电容以及法拉第电容，其主要形式为超级电容储能。

　　其中超级电容器是利用双电层原理的电容器，当外加电压加到超级电容器的两个极板上时，与普通电容器一样，极板的正电极存储正电荷，负极板存储负电荷；在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，以平衡电解液的内电场。这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上，这个电荷分布层叫做双电层，因此电容量非常大。