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电容器的作用和工作原理

在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号。小容量的电容，通常在高频电路中使用，如收音机、发射机和振荡器中。此处电流经过一次过滤，比较平稳，发生爆浆的可能性相对来说小了不少。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点，一般1μF以上的电容均为电解电容，而1μF以下的电容多为瓷片电容，当然也有其他的，比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两个电极，作为正（+）、负（-）极，与其它电容器不同，它们在电路中的极性不能接错，而其他电容则没有极性。

把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把电源断开，两个引脚间仍然会有残留电压（学了以后的教程，可以用万用表观察），我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。如果故障是由于外部故障造成的电网电压波动而使断路器跳闸的，应经15分钟后方允许进行试合闸。充好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电。

其实，高速系统中所有的实际接收1器都会有门输入电容，一般约为2pF。对于特性阻抗为50欧姆时，接收1器的RC上升时间大约为2.2*50*2=0.2ns。一个电容器，如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1法拉，即：C=Q/U。当Tr=1ns时，这个附加的0.2ns延迟几乎无法辨认，也就不重要了；但是如果当Tr=0.1ns时，那么0.2ns的时延就make a difference!

高速系统设计中一个“时髦”的术语就是串扰，它是一个信号干扰另一个信号引起的噪声，这主要是由相邻信号的容性耦合而引起的，原因是一个信号的变化会向邻近信号注入电荷从而干扰它们的电压。

众所周知，高频设计过程中总是需要功率因素足够高，但是由于电感性负载的存在，往往事与愿违，这时提高功率因数的常用方法就是给电感性负载并联电容器。采用该补偿方式时，电容器和被补偿设备电感感应电动机共用一套控制设备，同时投入或退出运行，所以管理分散，维护不便，而且电容器不能充分发挥效率，利用率不高。由于制造工艺的原因，会造成大电容的分布电感比较大，导致高频性能不好，而小电容则刚刚相反，So，如果为了让低频、高频信号都很好地通过，那么就可以采用一个大电容再并上一个小电容的方式（其实这已经是司空见惯的PCB布局之一了）。在处理旁路电容时需要注意一个问题，就是旁路电容的频率越高时，受到引线电感成分的影响也越大，因此一般建议使用贴片电容。