电容的阻抗怎么表示(电容的阻抗是负的还是正的)

导语：怎么选型电容？电容的阻抗是什么？电容的直流偏置是什么？

电容（capacitance）是电路中常用的三大被动器件之一（电容、电感、电阻），在我们的硬件电路设计中一般阻容元器件是存在数量最多的物料之一。但电容的很多硬件特性，很多同学可能不是很了解，下面简单介绍下电容：

图 1：电容的理想模型

图 2：电容的实际模型

电容的实际等效模型：

由于实际生产工艺等问题，理想的电容器在实际中是并不存在的，实际电容中除有容量成分Ｃ外，还有因电介质或电极损耗产生的电阻（ESR）及电极或导线产生的寄生电感(ESL)。电容实际的等效阻抗为Z=R(ESR)+jwL+1∕jwC

图 3:电容阻抗特性曲线

图 4：阻抗的频率特性

由特性曲线我们可以看到，当在低频时，感抗小于容抗，并且特性阻抗的相位是负值，电流相位超前电压，电容在低频主要表现为容性。而在高频的时候，感抗远大于容抗，特性阻抗的相位是正值，电压相位超前电流，电容在高频时表现为电感特性。（以上阻抗特性在涉及到高速电路和某些电容的滤波时候要注意考虑）

怎么选型电容：

电容量和耐压值：常见的电容耐压值我们在电路设计中至少要留有50%以上的裕量。因为电容的耐压值和温度都会影响电容的实际容值。特别要注意关注电容的直流偏压特性和温度特性：

图 5：电容的直流偏压特性

图 6：电容的温度特性

通过上图我们可以看到当电容两端电压从1V升高到2.5V，容值下降了40%多，这个数值的改变很是很大，同理温度也是对容值影响很大。因此我们选择电容的时候要注意电容的温度特性，例如X5R介质的使用温度范围在-55℃~+85℃，X7R介质的使用温度范围是：-55℃~+125℃。

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