原標(biāo)題：成就電子電路設(shè)計(jì)高手(16)，電子電路設(shè)計(jì)之電容介紹

《成就電子電路設(shè)計(jì)高手（16）》中對(duì)于電子電路設(shè)計(jì)之電容的介紹主要涵蓋了電容的基本知識(shí)、識(shí)別方法、分類以及主要參數(shù)等方面，以下是對(duì)這些內(nèi)容的詳細(xì)歸納：

一、電容基本知識(shí)

1. 定義與符號(hào)：電容（Capacitor）是一種能夠存儲(chǔ)電荷的電子元件，在電路中一般用“C”加數(shù)字表示，如C13表示編號(hào)為13的電容。

2. 構(gòu)造與原理：電容由兩片金屬膜緊靠，中間用絕緣材料隔開而組成。當(dāng)電容兩端施加電壓時(shí)，電荷在極板上積累，形成電場(chǎng)，從而存儲(chǔ)電能。其特性主要是隔直流通交流。

3. 容量與容抗：電容容量的大小表示能貯存電能的大小，電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱為容抗，它與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān)，計(jì)算公式為容抗XC=1/2πfC（f表示交流信號(hào)的頻率，C表示電容容量）。

二、電容的識(shí)別方法

電容的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同，主要分為直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法三種。其中，數(shù)標(biāo)法一般用三位數(shù)字表示容量大小，前兩位表示有效數(shù)字，第三位數(shù)字是倍率。例如：

• 102表示10×10^2pF=1000pF

• 224表示22×10^4pF=0.22μF

此外，電容的基本單位用法拉（F）表示，其它單位還有毫法（mF）、微法（μF）、納法（nF）、皮法（pF），換算關(guān)系為：1法拉=103毫法=106微法=109納法=1012皮法。

三、電容的分類

電容可根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)劃分為多種類型，以下是幾種常見的分類方式：

1. 按介質(zhì)材料分類：

• 紙介電容：用兩片金屬箔做電極，夾在極薄的電容紙中，卷成圓柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金屬殼或者絕緣材料殼中制成。特點(diǎn)是體積較小，容量可以做得較大，但固有電感和損耗都比較大，用于低頻比較合適。

• 云母電容：用金屬箔或者在云母片上噴涂銀層做電極板，極板和云母一層一層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成。特點(diǎn)是介質(zhì)損耗小，絕緣電阻大、溫度系數(shù)小，適宜用于高頻電路。

• 陶瓷電容：用陶瓷做介質(zhì)，在陶瓷基體兩面噴涂銀層，然后燒成銀質(zhì)薄膜做極板制成。特點(diǎn)是體積小，耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，但容量小，適宜用于高頻電路。其中，鐵電陶瓷電容容量較大，但損耗和溫度系數(shù)較大，適宜用于低頻電路。

• 薄膜電容：結(jié)構(gòu)和紙介電容相同，介質(zhì)是滌綸或者聚苯乙烯。滌綸薄膜電容介電常數(shù)較高，體積小，容量大，穩(wěn)定性較好，適宜做旁路電容。聚苯乙烯薄膜電容介質(zhì)損耗小，絕緣電阻高，但溫度系數(shù)大，可用于高頻電路。

• 金屬化紙介電容：在電容器紙上覆上一層金屬膜來(lái)代替金屬箔，體積小，容量較大，一般用在低頻電路中。

• 油浸紙介電容：把紙介電容浸在經(jīng)過(guò)特別處理的油里，能增強(qiáng)它的耐壓。特點(diǎn)是電容量大、耐壓高，但體積較大。

• 鋁電解電容：由鋁圓筒做負(fù)極，里面裝有液體電解質(zhì)，插入一片彎曲的鋁帶做正極制成。特點(diǎn)是容量大，但漏電大，穩(wěn)定性差，有正負(fù)極性，適宜用于電源濾波或者低頻電路中。使用時(shí)，正負(fù)極不要接反。

• 鉭、鈮電解電容：用金屬鉭或者鈮做正極，用稀硫酸等配液做負(fù)極，用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質(zhì)制成。特點(diǎn)是體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、絕緣電阻大、溫度特性好。用在要求較高的設(shè)備中。

2. 按可調(diào)性分類：

• 半可變電容：也叫做微調(diào)電容，由兩片或者兩組小型金屬?gòu)椘?，中間夾著介質(zhì)制成。調(diào)節(jié)時(shí)改變兩片之間的距離或者面積來(lái)改變電容量。介質(zhì)有空氣、陶瓷、云母、薄膜等。

• 可變電容：由一組定片和一組動(dòng)片組成，容量隨著動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)可以連續(xù)改變。把兩組可變電容裝在一起同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，叫做雙連。可變電容的介質(zhì)有空氣和聚苯乙烯兩種。

四、電容的主要參數(shù)

在實(shí)際應(yīng)用中，電容的選型需要考慮多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，包括但不限于：

1. 電容值（Capacitance）：代表電容器的存儲(chǔ)電荷能力，常見單位有微法（μF）、納法（nF）、皮法（pF）。

2. 額定電壓（Rated Voltage）：指電容器能夠承受的最高工作電壓。選型時(shí)，額定電壓一般要大于實(shí)際工作電壓的1.2至2倍。

3. 介質(zhì)損耗（Dissipation Factor, DF）：反映電容的損耗特性，通常由介電材料決定。損耗越低，性能越好。

4. 等效串聯(lián)電阻（Equivalent Series Resistance, ESR）：代表電容的內(nèi)部電阻。低ESR電容在高頻濾波、去耦應(yīng)用中更優(yōu)。

5. 溫度系數(shù)（Temperature Coefficient）：指電容值隨溫度變化的穩(wěn)定性。高精度應(yīng)用需要選擇低溫漂的電容。

6. 絕緣電阻（Insulation Resistance, IR）：影響電容的漏電流特性，特別重要于高阻抗電路和儲(chǔ)能應(yīng)用。

綜上所述，電容在電子電路設(shè)計(jì)中扮演著重要角色，其基本知識(shí)、識(shí)別方法、分類以及主要參數(shù)都是電子工程師需要掌握的關(guān)鍵內(nèi)容。