电路板设计中电容的作用

导读：电容是一种储存容器的无源元件，我们生活中的方方面面都离不开与电容有关的电子产品、在任何地方都能见到电容的身影，一切都是由于电容存在，我们一起学习一下电容在电路中的作用。

电容的作用——滤波

滤波是电容的作用中很重要的一部分。几乎所有的电源电路中都会用到。从理论上(即假设电容为纯电容)说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。但实际上超过1uF的电容大多为电解电容，有很大的电感成份，所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容，这时大电容通低频，小电容通高频。电容的作用就是通高频阻低频。电容越大低频越容易通过，电容越小高频越容易通过。具体用在滤波中,大容量电容滤低频，小容量电容滤去高频。

亦有网友将滤波电容 比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变，形象的说电容像个水塘，因为水塘里的水不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。 它把电压的变化转作为电流的变化，从而缓冲了输出电压。滤波就是充电，放电的过程。起到稳定输出电压的作用。

电容的作用——旁路

旁路电容的主要功能是产生一个交流分路，即当混有高频和低频的信号经过放大器被放大时，要求通过某一级时只允许低频信号输入到下一级，而不需要高频信号进入，则在该级的输入端加一个适当大小的接地电容，使较高频率的信号很容易通过此电容被旁路掉(这是因为电容对高频阻抗小)，而低频信号由于电容对它的阻抗较大而被输送到下一级放大。

电容的作用——去耦

“去耦”又称为“解耦”。而去耦电容是接在信号输出端的，这俩个电容都是起到抗干扰的作用，我们先说说去耦电容在电路中的作用。

去耦电容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。将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的提供一条低阻抗泄放途径。高频旁路电容一般比较小，而去耦合电容一般比较大，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。这应该是他们的本质区别。

电容的作用——储能

说到储能第一个想到的就是电池了，但电容收集的是电荷属于物理反应，电池属于分解化学反应，常见的电容储能有充磁机，电容电焊机等通过高电压大电流的场合，在使用电容储能时一般用大电容或者若干的小电容并联组成的电容组。具体容量和耐压由应根据需求选择。

电容的作用——耦合

电容的耦合又称“电场耦合” 耦合是指信号由第一级向第二级传递的过程，一般不加注明时往往是指交流耦合。

从电路来说，总是可以区分为驱动电源和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻(特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹)，这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作。这就是耦合。

电容的作用——谐振

利用电容和其他无源元件所产生的电压与电流之间的变化，实际是利用了电容充放电的特性。一般有电容的并联谐振和串联谐振，亦可以通过谐振电容的串并联组合成陷波器等工程应用的滤波器。

电容器的作用——时间常数

时间常数是指：表示过渡反应的时间过程的常数。指该物理量从最大值衰减到最大值的1/e所需要的时间。在电容中的时间常数常见的是RC电路中，当输入信号电压加在输入端时，电容(C)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。电流通过电阻(R)、电容(C)的特性通过公式描述：i = (V/R)e-(t/CR)