2.3.1、電容的等效電路

我們知道，電容的材料決定著電容的特性參數，電容的等效電路如圖2-3所示。C是電容自身的容值，Rp為并聯的絕緣電阻，Rs是電容的熱損耗，L是電容的引腳的電感。

圖2-3 電容的等效電路

關于電容，我在這里介紹幾個平時大家在選料是可能不會關注的參數。

功率因數（Power Factor，縮寫：PF）--對于一個理想的電容器，交變的電流在相位上會落后與電壓90°，但是在實際的電容器中，由于Rs與Rp的存在這個相位ø會小于90°，因此，PF=cosø，功率因數是很多因素共同作用的結果，如溫度，頻率，電介質的材料等。

等效串聯電阻（Effective Senies Resistance，ESR）--這個電阻是Rs、Rp以及電容的交流阻抗的結合，定義為

耗散因數（Dissipation Factor，DF）--耗散因數是交流阻抗與電容的電抗的比值，即

Q--Q值是射頻電路設計中一個極為重要的參數，一個元件的Q值也很重要，電容的Q值定義為。很明顯，Q值越大，電容的質量越好。

圖2-4定性的給出了電容在不同頻率下的表現出的電抗特性。圖中的縱軸為插入損耗（Insertion Loss），也就是由于電容的加入引起的損耗。

圖2-4 電容在不同頻率下的電抗特性

顯然，在轉折之前，電容表現出的是電容的特性，轉折之后，電容表現出來的卻是電感的特性。一般來說，大容量的電容會比小容量的電容表現出更多的電感特性。因此，在250MHz的頻率下，一個0.1uF的旁路電容不一定比100pF的電容效果更好。換句話說，容抗的經典公式
 

似乎說明當頻率一定時，電容的容量越大，容抗越小。但是在微波率下，結論是相反的。在微波頻率下，一個0.1uF的電容會表現出比100pF電容更大的阻抗，這也是我們在設計電源電路時為什么要在大容量的電解電容兩端并聯小容量的電容的原因，這些小容量的電容用于消除高頻的噪聲信號。

2.3.2、電容的容量與溫度特性

在CIS庫中選料時，我們總會發現電容有一項參數為X7R或者X5R，NPO等，我特此搜尋相關資料，翻譯過來，寫在這一節中。

這類參數描述了電容采用的電介質材料類別，溫度特性以及誤差等參數，不同的值也對應著一定的電容容量的范圍。具體來說，就是：

X7R常用于容量為3300pF~0.33uF的電容，這類電容適用于濾波，耦合等場合，電介質常數比較大，當溫度從0°C變化為70°C時，電容容量的變化為±15%；

Y5P與Y5V常用于容量為150pF~2nF的電容，溫度范圍比較寬，隨著溫度變化，電容容量變化范圍為±10%或者+22%/-82%。

對于其他的編碼與溫度特性的關系，大家可以參考表2-1。例如，X5R的意思就是該電容的正常工作溫度為-55°C~+85°C，對應的電容容量變化為±15%。

表2-1 電容的溫度與容量誤差編碼