4. 电容器在电子电路中的主要功能
4.1储能
能量的储存与释放
电容器充当局部能量储存器，在供电电压较高时储存电荷，并在需求增加时释放电荷。这种缓冲作用可在瞬态负载条件下维持电压稳定，防止电压骤降或电压骤落导致电路运行中断。
电力轨应用
在PCB电源轨上，靠近稳压器的大容量电容器存储能量，以应对开关IC的突发电流需求。这些电容器可以缩短稳压器的响应时间，即使负载电流快速变化，也能确保稳定的电压输出。
4.2 滤波与平滑
平滑整流功率
交流整流为直流整流后，电容器用于平滑脉动直流输出。它们在电压峰值时充电，在电压谷值时放电，从而将纹波电压降低到可接受的水平。较大的电容值可提供更平滑、纹波更低的直流输出。
DC-DC转换器纹波消除
开关型直流-直流转换器在其输出端会产生高频纹波。转换器输出端的低ESR电容可以滤除这种纹波，从而提供纯净的直流电源。根据纹波电流额定值正确选择电容，可确保长期可靠运行。
4.3 解耦和旁路
去耦电容与旁路电容
去耦电容用于隔离电路各部分之间的噪声，而旁路电容则将高频噪声分流到地。实际上，这两个术语通常指的是放置在集成电路电源引脚附近的电容，用于提供局部电荷并滤除噪声。
PCB设计中的位置关键性
去耦效果很大程度上取决于电容的放置位置。电容必须尽可能靠近集成电路的电源引脚，并使用短而宽的走线，以最大限度地降低回路电感。放置位置不当会抵消电容在高频下的滤波作用。
4.4 耦合和信号阻塞
允许交流电通过，同时阻止直流电通过
耦合电容在电路各级之间传输交流信号，同时阻隔直流偏置电压。这使得每一级都能在其最佳直流偏置点工作，而不会影响相邻级，这在放大器和信号处理电路中至关重要。
放大器和射频应用
在音频放大器中，耦合电容可以防止直流偏移信号到达扬声器。在射频电路中，它们将直流偏置网络与信号路径隔离。电容值的选择决定了信号传输的低频截止点。
4.5 时序和振荡
RC网络
电阻-电容 (RC) 网络可根据 RC 时间常数产生可预测的时间延迟。电容通过电阻以由其阻值决定的速率充电，从而在延迟电路中实现精确的时间控制、去抖动和波形整形。
时钟电路和振荡器
振荡器电路利用电容器与晶体或电感器来设定工作频率。RC振荡器产生低频时钟，而LC振荡器和晶体振荡器则实现更高的精度。电容器的容差直接影响频率稳定性。
4.6 调谐和共振
LC谐振电路
电感器和电容器构成谐振电路，在特定频率下具有强烈的响应。谐振时，电路的阻抗会根据串联或并联配置呈现最大值或最小值。这一特性使得滤波器和调谐器能够进行频率选择。
射频应用
射频电路广泛利用LC谐振进行天线匹配、带通滤波和频率合成。可变电容器或变容二极管可以实现跨频段的电子调谐，这在无线通信系统中至关重要。
4.7 降噪和电磁干扰控制
电磁干扰/电磁兼容性滤波网络
电容器是电磁干扰滤波器中的关键元件，它们能将高频噪声分流到地，防止其辐射或传导至其他电路。电容器与电感器结合使用，可构成低通滤波器，在衰减电磁干扰的同时，允许所需信号通过。