一、基础知识
1.1 电容的概念
电容器就像一个水杯，水杯越大，水就越多。电容器尺寸越大，容量就越大。 
1.2 电容的单位
这是一个超大的单位，一般电容不能达到这么大， 表示电容可以存储电荷的大小。
但法拉不是电容电容器的绝对容量，而是相对值，这意味着在相同的电压下可以释放多少电。也就是说，每次释放一定的电量，电压就会下降一定的值。
可以理解，存储在电容器中的电量是容值x电压。这种电压指的是耐压值，即电容器能充电多少伏。
1.3 电容的符号
①：固定电容(无极性)。 ②-⑥：都是极性电容器。（tan，三声)电容，常用图②，铝电容器(上述实物图片的贴片电容器中的圆柱形电容器)和一些美国电容常用图片③-④，国标电解电容(上述实物电解电容)常用图⑤-⑥。 ⑦：半可变电容。 ⑧：全可变电容。
二、电容分类
2.1 有极性电容
极性电容器的正负不能接反，接反电容器容易爆炸。
2.1.1 液体电解电容
液体电解电容具有容量高、电压高、尺寸大、高频性能差、使用寿命一般、正负极等特点。 比如我们常用的铝电容，全称是铝电解电容，是极性电容。
- 直标法：上图，容量68微法，耐压值400V。
- 数字表示法：方法与电阻相同，单位皮法。
- 字母表n3，就是3.3nf；4u7，就是4.7uf；100n，就是100nf。
- 有标志的是负极。
- 腿长的是正极。
2.1.2 固态电解电容
钽电容器也是一种电解电容器，用金属钽代替电解液，属于固态电解电容器。它具有容量高、电压低、尺寸小、高温特性好、使用寿命长、正负极等特点。 比如手机里会用到一些钽电容，电脑上也有很多。
有标志的是正极。
2.2 无极性电容
2.2.1 陶瓷电容
陶瓷电容器(又称瓷片电容器)具有容值小、电压高、尺寸小、高频性能好、不区分正负极的特点。
三、电容器参数
3.1 容值
一般陶瓷电容最小0.5pF最常用的0402电容是10uF10V，最大的0805电容是47uF10V。所有电解电容都是10uF起步，没有nF这么小，最多可以用到1万uF左右。
一般选型时，为了采购好，成本低，一般不会顶格选电容，设计时推荐 至于电解电容，也是如此。首先选择容值和耐压值，然后在规格中找到常用尺寸。
容量能否更大主要取决于体积。变压器站使用的许多高压电容器比一个盒子大。普通电解电容器也可以像手臂一样大。
那么能不能做的更小，比0.5pF还小？是的，但没有意义。0402电容的焊盘寄生电容接近1pF。这么小的电容器，主要用于射频部分。
电解电容的容量一般按实际值标记在外壳上，如220uF 25V信息。钽电容器的容值标记在电容器表面，与电阻相同。pF。例如226，就是22x106pF=22uF。
3.2 精度
电容的精度一般不高，陶瓷电容的精度高5%（J档），普通的10%（K档）、20%（M)，还有一些 80%～-20%（Z档）。pF5%的级别更多，nF等级的10%比较多，uF水平一般为20%。电解电容一般为20%。
为什么高精度电容器几乎不能使用？ 偶尔需要使用射频匹配和滤波网pF级别的电容，5%也足够用了，不足以对滤波器的频点造成影响。
3.3 尺寸
电容器尺寸：对于陶瓷电容器和钽电容器，其尺寸与电阻相同，小尺寸英国制造，0201、0402、0603、0805、大尺寸公共制造，如2520、3525等。对于柱状电解电容器，尺寸通常用直径x高度来描述。
因此，在设计硬件时，应考虑预留电容的尺寸。如果你预留6x11位置一般最大使用100uF 25V是的，换小的节约成本没问题，但是换大的很难。电容器制造商不能做6x11的470uF 25V的电容。陶瓷电容器也需要注意同样的问题，比如预留0805电容器，一般可以贴22uF 6.3V是的，很难找到更大容量或更高电压的材料。
3.4 封装和功率
功率和散热都与包装有关。功率选择大，成本高，造成浪费；功率选择小，电阻加热严重。功率在0.125w以下一般选用0805包装(贴片电容)。
四、电容器检测
万用表拨到蜂鸣档，分别接触被测电容器的两端引脚。如果听到声音，说明是好的，反之亦然。(长时间接触也是声音，但分别接触声音的持续时间不同。
- 将万用表拨到电容器齿轮上，将电容器插入检测孔到测量值与标称值大致相等。
- 测量不区分极性，但焊接到电路板上，容易导致电容爆炸。
五、硬件设计中需要考虑的因素
电容的耐压值，在弱电领域主要有4V、6.3V、10V、16V、20V、25V、35V、50V这些档位。几百伏的电容器主要用于强电。耐压值的选择非常非常重要，如果选错了，就会有生命危险。
如果把25V用于50的电容V电源会怎么样？陶瓷电容器有机会携带，也可能被烧毁短路。电解电容器通常无法携带，直接击穿短路或简单爆炸。钽电容器不能携带，一团烟花燃烧。
在选择电容器进行硬件设计时，必须清楚地考虑线路的最高电压，通常是折叠半使用，即电容器的耐压值应达到线路电压的两倍以上。例如，5V电源上的电容应选择10V的，而不是6.3V的。20V电源上的电容应选择50V电容，而不是35V的。
从经验来看，陶瓷电容器可以稍微小一点，因为陶瓷电容器对高压的耐受性更好。钽电容器必须严格按照两倍以上的要求进行选择，因为钽电容器更容易被击穿。建议使用电解电容器两倍以上，以避免供应商质量控制不严格造成的隐患。
电容方向：陶瓷电容器不分正负极，电解电容器和钽电容器有正负极区别。如果反转，它将被击穿，然后着火或爆炸。
不幸的是，电解电容器和钽电容器是对称的，可以焊接到正面和负面。在硬件设计中，从原理图，PCB明确区分电解电容和钽电容的正负极，不能画反。SMT贴片时也要注意不要反贴。
5.1 串联并联电容器
- 电容器串联后，总容量减小，耐压值增加。
这里注意将电容器的头连接到电容器的尾部。- 并联电容后，总容量增加，耐压值保持不变。
5.2 使用电容器的经验
(1)储能滤波必须在电源和负载之间有电容。
（2）
（3） 因为电解电容的误差比较大，所以一般会选择比较大的。
（4）在电源附近的电容有储能的作用，还有滤波的作用，但是储能用的电容的容值一般比较大，所以一般它只能虑除低频波；因此在储能电容的附近还会加一个容值非常小的电容，用来虑除高频波。
（5），因为电解电容的容量比较大，虽然精度不高，大容量的话只能选择电解电容； （一般是贴片式的也有插件式的，这两种封装在功能上没有任何的区别，仅仅在画PCB的时候需要考虑，譬如如果这个板子对高度有要求，就可以选择贴片的），瓷片电容的特点：容量小但精度高；瓷片电容和电解电容一般在电源部分配合使用。瓷片电容没有极性，电解电容有极性，有加号的一端一定要接正极，反接会使电源短路，电容会爆炸，瓷片电容一般用来滤高频波。
（6）瓷片电容的容值一般是：几皮法到几百纳法之间，譬如：33皮法、68皮法、47皮法、100皮法、200皮法、220皮法、 470皮法、860皮法、1000皮法=1纳法（102电容）、2.2纳法、4.7纳法、10纳法（103电容）、100纳法（104）等等。当电源来了一个很高的电压脉冲（高的dv/dt，也就是电压的变化率很大，高的dv/dt会对后面的电路造成很大的电磁干扰）之后，就可以经过瓷片电容，从而不会对后面的电路造成影响。浪涌电流：高的di/dt；尖峰电压：高的dv/dt。一般选择104电容来滤除高频。
（8）电容的容抗=1/(2πfC)：f指的是电源的频率，C指的是电容的容值；频率越大，容抗越小。
（9）带宽：任何一个电路都是工作在一定的频率范围之内的，这个频率范围就叫做这个电路的带宽。大于或是小于这个带宽电路都可能不会正常工作。电路中肯定是有很多电容的，根据电容容抗的计算公式可以看出，频率过高或过低都会使电容工作不同的特性，也就是电路板是不稳定的，从这个角度也需要有这个带宽的存在。
（10）电压：选耐压值多大的电容，耐压值一般选取电容两端电压的1.5倍（取一些余量，可以增长电容的使用寿命），譬如电容正极的电压是50v，那可以选择耐压值为75v的电容。
七、电容的作用
电源稳压、去耦、滤波、去干扰、射频调谐、最后才是储能
• 由 Leung 写于 2021 年 8 月 25 日
• 参考：【专题5: 硬件设计】 之 【2.电容】 电子电路基础 （5）——电容的认识 硬件基础知识（9）—电容容量、尺寸及作用