电容的作用
作为无源元件之一的电容，其作用不外乎以下几种：
1、应用于电源电路，实现旁路、去藕、滤波和储能的作用。
下面分类详述之：
1）旁路 可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路掉的电容，称做“旁
路电容”。 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，也称退耦）电容是把输出信号的干
扰作为滤除对象。 旁路电容的主要功能是产生一个交流分路，从而消去进入易感区的
那些不需要的能量，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。 旁路电容是为本地器件
提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。 就像小型可充电电池
样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。 为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负
载器件的供电电源管脚和地管脚。 这能够很好地防止输入值过大而导致的低电位抬高和噪
声。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。
2）去藕 去藕，又称解藕。 从电路来说， 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。
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，这就是所谓的“耦合”。 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。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0.1μF、0.01μF 等；而去耦合电容的容量一般较大，可能是10μF 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。这应该是他们的本质区别。 一方面是集成电路的蓄能电容，另一
方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的分布电
感的典型值是5nH。0.1μF的去耦电容有5nH的分布电感，它的并行共振频率大约在7MHz左
右，也就是说，对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果，对40MHz以上的噪声几乎不起作
用。1μF、10μF的电容，并行共振频率在20MHz以上，去除高频噪声的效果要好一些。每10
片左右集成电路要加一片充放电电容，或1个蓄能电容，可选10μF左右。最好不用电解电
容，电解电容是两层薄膜卷起来的，这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容
或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格，可按C=1/F，即10MHz取0.1μF，100MHz取
0.01μF。
3）滤波 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1μF 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阻低，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，大电容（1000μF）滤低频，小电容（20pF）滤高
频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变，由此可知，
信号频率越高则衰减越大，可很形象的说电容像个水塘，不会因几滴水的加入或蒸发而引起
水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化，频率越高，峰值电流就越大，从而缓冲了
电压。滤波就是充电，放电的过程。
4）储能 储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送至电
源的输出端。 电压额定值为40～450VDC、电容值在220～150 000μF 之间的铝电解电容器
（如EPCOS 公司的 B43504 或B43505）是较为常用的。根据不同的电源要求，器件有时会
采用串联、并联或其组合的形式， 对于功率级超过10KW 的电源，通常采用体积较大的罐
形螺旋端子电容器。
2、应用于信号电路，主要完成耦合、振荡/同步及时间常数的作用：
1）耦合 举个例子来讲，晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻，它同时又使信号产
生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合， 这个电阻就是产生了耦合的元件，如果在
这个电阻两端并联一个电容， 由于适当容量的电容器对交流信号 较小的阻抗，这样就
减小了电阻产生的耦合效应，故称此电容为去耦电容。
2）振荡/同步 包括RC、LC 振荡器及晶体的负载电容都属于这一范畴。
3）时间常数 这就是常见的 R、C 串联构成的积分电路。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）的特性通过下面的公式描述： i = （V / R）e - （t / CR）
