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做一个有温度的硬件工程师-文末有惊喜
路虽远，行则将至；事虽难，做则必成。
前言
刚做电路设计时，最开始接触的元器件也就是电阻，电容了，关于电容选型，电路小白常常关注的是电容的容值，耐压这些参数，至于电容是NP0还是X7R，则毫不关心，其实NP0，X7R，Y5V表示电容的陶瓷介质种类的代码，这些代码的来源是EIA-198-1F-2002标准，EIA-198-1F-2002可不是咱们的国标，是由美国电子工业协会（EIA）制定的国际标准。该标准规定了陶瓷电容的分类、性能、测试方法和标记方式。
电容的陶瓷介质种类
先说说陶瓷的结构，陶瓷电容之间有电介质，电介质是本身不导电，它可以在外加电场的作用下产生极化现象，也就是正负电荷分离。你可以把电介质理解成单个平行板电容器，它可以增加两个导体之间的电容。
一般来说，陶瓷电介质分为两大类——顺电介质和铁电介质。顺电陶瓷的电介质叫做 I 类电介质。它们的特点是极化和电压成正比，而且温度系数很线性。使用 I 类电介质的电容器在不同温度下都很稳定，但是它们的介电常数比较低，所以电容值也比较小。
铁电介质则具有非线性的极化-电压特性，并且会出现自发极化现象。II类、III类和IV类电介质就属于铁电介质。这类电介质的介电常数较高，可以获得更大的电容值，但温度稳定性和可靠性相对较差。
I类电解质
I类电容的编码规则如下，编码中第一个字母代表电容的温度系数，单位为ppm/K，第二个数字代表温度系数的乘数，第三个字母代表电容温度系数的误差，单位为ppm/K。我们接触最多的I电介质的电容就是C0G了，当然它还有个名字叫NP0，NP0和C0G的同一等级的电容类型，NP0是IEC/EN 60384-1标准中规定的代号。
C0G的电容表示其工作温度范围是-55°C~125°C，±30ppm/°C。因此，C0G介电常数大都较低，不超过200，所以其容值一般也很小。一般我们会在晶振电路里见到它，因为此时电容在晶振电路里充当负载电容的角色，电容容值的改变会影响晶振的频率，因此我们需要此处的电容具有极高的温度稳定性。
II、III、IV类电解质
II类电介质的分解方式与I类电介质不同，根据EIA ES-198标准，根据温度范围内电容的变化，第一个字母代表电容的最低工作温度，第二个数字代表电容的最高工作温度，最后一个字母代表对应温度范围内的电容精度，
Class II的介电常数几千左右，III电容的介电常数最高可以达到20000，容值可达几百微法，但由于高介电常数介质，大多为铁电性介质，因此温度稳定性较差，因为铁电性介质在直流偏置电压下介电常数会下降。
IV类电容就不说了，基本已被淘汰，稍微有点追求的公司都不会用了。
最后划划重点吧
1. 不同材质的陶瓷电容器具有不同的温度系数，导致容值随温度变化的幅度不同。
2. 一般而言，陶瓷电容器的稳定性排序为：NPO=C0G> X7R > X5R > Y5V，其中NPO的稳定性最好。
3. 当电容器的工作温度轻微超过规格书中的使用温度时，并不会损坏电容器，只是容值会发生变化。举例来说，对于一个10微法的X7R电容器，在温度达到125摄氏度时，其容值可能会降额15%。而同样的情况下，Y5V电容器的容值可能会降额82%。
4.对于对电容容值稳定性要求较高的应用，应选择具有较小温度系数的型号，比如晶振电路。
重
要
通
知
