為什麼電容很重要，常見？

01-20

電容不是一個絕緣的兩邊有電荷，擋住之後攢起電來而已么？為什麼到處都能用到？特別是濾波，完全不理解，請通俗翔實講解一下？
十分感謝各位還有@Leibniz Hu 詳細的解答，關於我對電容的陌生一直以為電容是在有需要時候把電荷釋放出來的裝置，現在修改一下。
當頻率足夠大到能把電絕緣的容阻消除，其相當於電源釋放出來的電荷能為電路提供一定電壓的吧？那麼既然升壓已經有了那種線圈式的變壓系統，為何還需要電容去儲存電荷能？（類似於Hu的回答6.儲能的作用，若理解沒錯的話換個說法就是電容是否能夠起到臨時為電路升壓，啟動某些電壓控制的用電器?若是這樣用變壓系統不是更簡單么）。

電容不是一個絕緣的兩邊有電荷，擋住之後攢起電來而已么？

這是電容最基礎的模型，也體現了電容的最根本原理：存儲電荷。

為什麼到處都能用到？

的確，電容在模擬、數字電路中起到的作用都無可取代。

還有明明升壓已經有了那種線圈式的變壓系統，電容這種也提供不了電壓的東西有什麼意義呢？

題主指的是升壓變壓器？電容能「提供」電壓（這個說法的確……不知道題主想表達什麼）

我們知道，電容C=Q/U（Q電荷，U電壓），不難推導出（因為I=dQ/dt，Z=U/I），電容的阻抗為Z=1/jwC（w=2πf 角頻率）

可見，頻率越高，則電容阻抗越小。所以，通俗的來說，電容有「隔直通交」的作用（直流頻率為0，交流頻率各異）

接下來簡單說下電容的幾大用途吧：

1.濾波。題主提到的濾波，是電容最重要的用途之一。我們知道電容可以存儲電荷，簡單去理解濾波：

當輸入電壓比電容兩端電壓大時，電荷進入電容（充電），電容電壓升高，充電需要時間，從而電壓是緩慢上升的；當輸入電壓變小時（輸入切斷或者迴路中有耗電元件）小於電容兩端電壓，電荷流出電容（放電），電壓緩慢下降。

這個充放電的時間與電容值和充放電環路的電阻有關，電容越大，充放電時間越長。

所以一般用大電容值的電解電容來實現濾波（電路里看到大大的柱狀電容），充放電時間越長，就允許更劇烈的電壓變化。

這裡打個比方：

輸入電壓是一條小河，波濤洶湧（誤），流進大水庫（電容），水庫里水很多，小河的波濤在裡面太渺小了，河水漲了跌了，都會被水庫所吸收，於是水庫流出來的水，很平靜沒有波濤（平穩的輸出電壓）

——電容對不穩定的輸入電壓，通過充放電，維持了相對穩定的輸出電壓，完成了濾波的工作。

以上解決了題主最大的困惑，接下來的簡單說說其他用處，打字累了

2.隔直流：這個上面提到過了，用於去除信號中的之流分量。

3.旁路電容：前面提到電容在高頻時阻抗小，所以可以將電容與某些元件（如反饋電阻）並聯，使該元件在高頻時短路（對反饋電阻而言，實現了直流低頻的反饋，減少高頻的反饋能力）；總而言之就是提供了高頻情況下的低阻抗通路。

4.耦合：連接兩個電路，讓交流信號通過（有點類似隔直流和旁路的作用，但不一樣）

5.調諧：最簡單的來說，LC振蕩電路知道吧，電容與電感配合，提供諧振點，改變電路性能（這個往深了說就滔滔不絕了，還是止於此吧）

6.儲能：把能量存儲起來，慢慢/迅速釋放。比如，瞬間高溫殺菌，本人設計的尖峰電壓發生器，還有相機的閃光燈。

7. 連接數字地和模擬地：這種情況比較少，一般用小磁珠或者零值電阻連接。

還有………………等我想想

人類在很久以前就知道雨季儲水，旱季就能好過一點（儲能）。人類也知道，用水之前要把裡面的雜質先沉澱一下，小到飲用水，大到都江堰（濾波）。

以上

所謂電容，就是容納和釋放電荷的電子元器件。可以理解為絕緣的兩邊有電荷，擋住之後攢起電來。

電容的基本工作原理就是充電放電，當然還有整流、振蕩以及其它的作用。

另外電容的結構非常簡單，主要由兩塊正負電極和夾在中間的絕緣介質組成。

應用於電源電路，實現旁路、去藕、濾波和儲能的作用。

旁路

旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件，它能使穩壓器的輸出均勻化，降低負載需求。就像小型可充電電池一樣，旁路電容能夠被充電，並向器件進行放電。為盡量減少阻抗，旁路電容要盡量靠近負載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防止輸入值過大而導致的地電位抬高和雜訊。

去藕

從電路來說，總是可以區分為驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大，驅動電路要把電容充電、放電，才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候，電流比較大，這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流，由於電路中的電感，電阻（特別是晶元管腳上的電感，會產生反彈），這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種雜訊，會影響前級的正常工作。這就是耦合。去藕電容就是起到一個電池的作用，滿足驅動電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。

將旁路電容和去藕電容結合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去藕合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關雜訊提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據諧振頻率一般是0.1u，0.01u 等，而去耦合電容一般比較大，是10uF 或者更大，依據電路中分布參數，以及驅動電流的變化大小來確定。

總的來說旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。這應該是他們的本質區別。

3）濾波

從理論上（即假設電容為純電容）說，電容越大，阻抗越小，通過的頻率也越高。

但實際上超過1uF 的電容大多為電解電容，有很大的電感成份，所以頻率高後反而阻抗會增大。

所以一般你都會看到有一個電容量較大電解電容並聯了一個小電容，這時大電容通低頻，小電容通高頻。

電容的作用就是通高阻低，通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過，電容越小高頻越容易通過。

4）儲能

儲能型電容器通過整流器收集電荷，並將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40～450VDC、電容值在220～150000uF 之間的鋁電解電容器（如EPCOS 公司的 B43504 或B43505）是較為常用的。根據不同的電源要求，器件有時會採用串聯、並聯或其組合的形式，對於功率級超過10KW 的電源，通常採用體積較大的罐形螺旋端子電容器。

2、應用於信號電路，主要完成耦合、振蕩/同步及時間常數的作用：

1）去耦

舉個例子來講，晶體管放大器發射極有一個自給偏壓電阻，它同時又使信號產生壓降反饋到輸入端形成了輸入輸出信號耦合，這個電阻就是產生了耦合的元件，如果在這個電阻兩端並聯一個電容，由於適當容量的電容器對交流信號較小的阻抗,這樣就減小了電阻產生的耦合效應，故稱此電容為去耦電容。

2）振蕩/同步

包括RC、LC 振蕩器及晶體的負載電容都屬於這一範疇。

3）時間常數

這就是常見的 R、C 串聯構成的積分電路。當輸入信號電壓加在輸入端時，電容（C）上的電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著電壓的上升而減小。電流通過電阻（R）、電容（C）的特性通過下面的公式描述：

i = (V/R)e-(t/CR)

最後說下電解電容的使用注意事項：

1、電解電容由於有正負極性，因此在電路中使用時不能顛倒聯接。在電源電路中，輸出正電壓時電解電容的正極接電源輸出端，負極接地，輸出負電壓時則負極接輸出端，正極接地．當電源電路中的濾波電容極性接反時，因電容的濾波作用大大降低，一方面引起電源輸出電壓波動，另一方面又因反向通電使此時相當於一個電阻的電解電容發熱．當反向電壓超過某值時，電容的反向漏電電阻將變得很小，這樣通電工作不久，即可使電容因過熱而炸裂損壞．

2、加在電解電容兩端的電壓不能超過其允許工作電壓，在設計實際電路時應根據具體情況留有一定的餘量，在設計穩壓電源的濾波電容時，如果交流電源電壓為220~時變壓器次級的整流電壓可達22V，此時選擇耐壓為25V 的電解電容一般可以滿足要求．但是，假如交流電源電壓波動很大且有可能上升到250V以上時，最好選擇耐壓30V 以上的電解電容。

3、電解電容在電路中不應靠近大功率發熱元件，以防因受熱而使電解液加速乾涸．

4、對於有正負極性的信號的濾波，可採取兩個電解電容同極性串聯的方法，當作一個無極性的電容.

電容的作用主要是這幾個：

1，儲能

在數字電路中『我對模擬電路研究不多』，門電路翻轉的時候需要比較大的電流，那麼是不是從電源獲得電力就可以呢？顯然是不行的，因為從電源到IC的線路是有電容的，而且比較大，大的電容高頻響應比較差，所以不能及時的給IC提供電力，這時候就需要在IC電源腳附近加一個nF級別的電容，提供給IC ns級別的電力需求。離晶元稍遠一些，可以有uF級別的電容提供ms級別的電力需求。

這裡有個比較特殊的應用，就是掉電保護，當有MCU的系統掉電之後，檢測到掉電，MCU依靠著一個大約uF級別的電容，完成重要數據的儲存。

儲能的一個應用是BOOST或者其他電路中用作自舉電容，簡單的理解就是，給電容充電之後，快速的接到電源的VCC，這時的輸出電壓就等於電容電壓＋VCC，從而起到了升壓的作用。

2、濾波

有電源進來之類的，我們需要濾去波紋，或者在全橋整流之後，用一個比較大的電容，比如幾千uF的電容濾去波紋。還有就是，BUCK之類電路之後，用LC濾波器，就是電容和電感組成的低通濾波器，濾去高頻的信號。同樣的應用還在音響中用於分頻。還有對於誒呦電流要求的，還可以用RC濾波器，用電阻、電容組成濾波器。濾波器是電路中非常常見的。我只舉一個例子。剩下可以自己了解。

這裡還有一個就是消除尖峰，在電路中會出現尖峰，會用一個uF級別的電容吸收尖峰。比如在mos的D和GND之間加一個電容可以減少尖峰。

3、振蕩器

有電容電阻組成的RC振蕩器和LC振蕩器是非常常見的用法，RC一般用於幾百Hz的低頻，LC一般用於KHz到MHz的電路。典型應用很多，比如文氏電橋。

可以從另一個角度來考慮，電容無處不在。

電容儲能元件，電感電阻耗能元件，沒有電容的儲能，電感電容耗誰的電，好比你不去努力掙錢，老婆還沒花誰的去，對不對#^_^#

電容其實還可以從系統的角度考慮，並聯一個對地的電容相當於在系統響應里引入一個極點，有利於系統穩定。

電容的作用，書上寫了很多，自認為不能講得比書上更多。只說一點：電容既可以放在時域上從能量和電壓的角度考慮，也可以放到頻域上從響應的角度去考慮。當然這只是理想電容，實際電容還有很多需要考慮的，比如它的ESR。有興趣可以買一本國外的教材，好像叫電子元器件基礎還是啥的，忘了叫啥名了。題主有興趣我回去找一下書名和作者。