电容、也称为电容器，字面意思理解就是一种“装电的容器”，是一种容纳电荷的器件。它拥有两个电极板，由两个电极板及其中间所夹的介质封装而成。
常用电容极性判断：
铝电解电容：长脚为正极，短脚为负极，或者电容上有银色负号的一边为负极，瓷片电容和独石电容无极性。使用时要注意电容的耐压值，同时防止短接。
1.旁路:为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
如果VCC（电源/输入信号）不加如上图的电容，电源很有可能由于受到外界的干扰而变成了波动的信号，CPU的电源由VCC提供，如果VCC波动较大，会有可能使芯片输出的高低电平出现逻辑错误。电容具有同交流、阻直流的作用，就能够将电源波动的信号导地去除掉，同时电容具有存储能量的作用，电源给电容充电后使得输出更加平稳。
所以，旁路电容的作用能使得输入电压均匀化，减少噪声对后级的影响；进行储能，当外界信号变化过快及时进行电压补偿。
旁路电容：旁路电容，又称为退耦电容，是为某个器件提供能量的储能器件。它利用了电容的频率阻抗特性，理想电容的频率特性随频率的升高，阻抗降低，就像一个水塘，它能使输出电压输出均匀，降低负载电压波动。旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚，这是阻抗要求。在画PCB时候特别要注意，只有靠近某个元器件时候才能抑制电压或其他输信号因过大而导致的地电位抬高和噪声。说白了就是把直流电源中的交流分量，通过电容耦合到电源地中，起到了净化直流电源的作用。如图C1为旁路电容，画图时候要尽量靠近IC1。
2.去耦
去耦电容和旁路电容作用相像，都有滤除干扰信号的作用，只是旁路电容针对输入信号，去耦电容针对输出信号。去耦电容一般比较大为10Uf或更大，旁路电容一般根据谐振频率是0.1uF或0.01uF。
去耦电容：去耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象，去耦电容相当于电池，利用其充放电，使得放大后的信号不会因电流的突变而受干扰。它的容量根据信号的频率、抑制波纹程度而定，去耦电容就是起到一个“电池”的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰。旁路电容实际也是去耦合的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄放途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般取 0.1F、0.01F 等。而去耦合电容的容量一般较大，可能是 10F 或者更大，依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。如图C3为去耦电容.
3.滤波
滤除杂波，大电容滤低频，小电容滤高频，不同的电容滤除值是不同的，滤波电容的作用主要就是用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。低频滤波电容器主要用于电滤波或变压器整流后的滤波，其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容器主要工作在开关电源整流后的滤波，其工作频率为几千Hz到几万Hz。
滤波：这个对电路而言很重要，CPU背后的电容基本都是这个作用。即频率f越大，电容的阻抗Z越小。当低频时，电容C由于阻抗Z比较大，有用信号可以顺利通过；当高频时，电容C由于阻抗Z已经很小了，相当于把高频噪声短路到GND上去了。滤波作用：理想电容，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。
4.储能
收集电荷，储存电能，用于必须要的时候释放。给时钟芯片供电时，它会走时，一般会在电源与地之间接上一个电容，当外界没有电源的时候，由于开始VCC给电容充电，此时电容能够提供电源给芯片，能够使芯片再走时一段时间。
5.隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过
6.耦合电容
耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路 。
用电容做耦合的元件，是为了将前级信号传递到后一级，并且隔断前一级的直流对后一级的影响，使电路调试简单，性能稳定。如果不加电容，交流信号放大不会改变，只是各级工作点需重新设计，由于前后级影响，调试工作点非常困难，在多级时几乎无法实现。
7.温度补偿：针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。
分析：由于定时电容的容量决定了行振荡器的振荡频率，所以要求定时电容的容量非常稳定，不随环境湿度变化而变化，这样才能使行振荡器的振荡频率稳定。因此采用正、负温度系数的电容并联，进行温度互补。当工作温度升高时，Cl的容量在增大，而C2的容量在减小，两只电容并联后的总容量为两只电容容量之和，由于一个容量在增大而另一个在减小，所以总容量基本不变。同理，在温度降低时，一个电容的容量在减小而另一个在增大，总的容量基本不变，稳定了振荡频率，实现温度补偿目的。
8.计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。
输入信号由低向高跳变时，经过缓冲1后输入RC电路。电容充电的特性使B点的信号并不会跟随输入信号立即跳变，而是有一个逐渐变大的过程。当变大到一定程度时，缓冲2翻转，在输出端得到了一个延迟的由低向高的跳变。
时间常数：以常见的 RC 串联构成积分电路为例，当输入信号电压加在输入端时，电容上的电压逐渐上升。而其充电电流则随着电压的上升而减小，电阻R和电容C串联接入输入信号VI，由电容C输出信号V0，当RC (τ)数值与输入方波宽度tW之间满足：τ>>tW，这种电路称为积分电路。
9.调谐：对于与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。
极管的调谐电路因为lc调谐的振荡电路的谐振频率是lc的函数，我们发现振荡电路的最大与最小谐振频率之比随着电容比的平方根变化。此处电容比是指反偏电压最小时的电容与反偏电压最大时的电容之比。因而，电路的调谐特征曲线（偏压一谐振频率）基本上是一条抛物线。
10.整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关元件
11.实际应用
(1)VCC（电源）和 GND（地）之间电容的作用
1.稳压
电源与地之间接电容的原因有两个作用，储能和旁路储能：电路的耗电有时候大，有时候小，当耗电突然增大的时候如果没有电容，电源电压会被拉低，产生噪声，振铃，严重会导致 CPU 重启，这时候大容量的电容可以暂时把储存的电能释放出来，稳定电源电压，就像河流和水库的关系旁路：电路电流很多时候有脉动，例如数字电路的同步频率，会造成电源电压的脉动，这是一种交流噪声，小容量的无极电容可以把这种噪声旁路到地（电容可以通交流，阻直流，小容量电容通频带比大电容高得多），也是为了提高稳定性。
2.电源滤波
在直流电源（Vcc）和地之间并接电容的电容可称为滤波电容，滤波电容滤除电源的杂波和交流成分，压平滑脉动直流电，储存电能，取值一般 100－4700uF。取值与负载电流和对电源的纯净度有关，容量越大越好。有时在大电容旁边会并有一个容量较小的电容，叫高频去耦电容，也是滤波的一种形式，用来滤除电源中的高频杂波，以免电路态产生自激，稳定电路工作状，取值一般 0.1－10uF，取值与滤除杂波的频率有关。
这样接的作用一般叫 “退耦”，也叫 “退交连”、“旁路” 电容，常按排在电源供给、IC 和功能模块电路附近。以无感的瓷片、独石电容为佳。作用是为高频信号提供通路，减小电源内阻，去除电源和地线在敷铜板上 “走长线” 的影响，防止公用电源的各部分电路之间的 “有害交连” 等等。常用 10nF。
在开发板上，通常直流电源和地之间有很多 0.1uF非电解电容和 10uF的电解电容。
这些电容，目的是使电源线和地线之间为低阻抗，电源接近理想电压源。你要说是滤波作用也可以，但需要弄清楚是滤什么波。不是滤电源的纹波，而是某芯片电流发生变化在电源线上造成的纹波，使其不影响其它芯片。
使用 0.1uF 无极性电容和 10uF 电解电容并联，是因为电解电容的寄生电感比较大，消除高频纹波能力较差。而无极性电容寄生电感小，滤除高频纹波能力较好。但若根据低频的要求选择容量，则无极性电容体积太大，成本也高，电解电容体积小，同样容量价格较便宜。故采用两种电容并联。
(2)晶振电路的电容的作用
绝大多数的硬件爱好者对MCU晶体两边都要接一个22pF的电容不理解，因为这个电容有些时候是可以不要的，如果你去探索的话，你会发现提到最多的是起稳定作用，负载电容之类的说法，分析并不是很深入。其实MCU的振荡电路真名叫做皮尔斯振荡器电路，也称“三点式电容振荡电路”。
看上图的左右两个电路，Y1相当于三点式里面的电感L，C1和C2是电容，5404和R1实现一个NPN的三极管，相当于右边电路的那个三极管。
下面就分析一下上面的左边这个电路，5404必须要一个电阻，不然它处于饱和截止区而不是放大区，R1相当于三极管的偏置作用，让5404处于放大区域，那么5404就是一个反相器，这样就实现了NPN三极管的作用，NPN三极管在共发射极接法时也是一个反相器。
大家知道一个正弦振荡电路要振荡的条件是系统放大倍数大于1，这个比较容易实现，相位满足360°，接下来主要说明一下这个相位问题。5404是反相器，也就是说实现了180°移相，那么就需要C1，C2和Y1实现180°移相就可以。恰好，当C1，C2和Y1形成谐振时，能够实现180°移相。
谐振的时候，C1和C2上通过的电流一样，地在C1和C2之间，所以恰好电压相反，实现180°移相。当C1增大时，C2端的振幅增强；当C2降低时，振幅也增强。有些时候，C1、C2不焊也能起振，这不是说没有C1、C2，而是因为芯片引脚的分布电容引起的，因为本来这个C1、C2就不需要很大，所以这一点很重要。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-802444.html
接下来分析这两个电容对振荡稳定性的影响。因为5404的电压反馈是靠C2的，假设C2过大，反馈电压过低，这个也是不稳定的；假设C2过小，反馈电压过高，储存能量过少，容易受外界干扰，也会辐射影响外界。C1的作用对C2恰好相反，因为我们布板的时候，假设双面板，比较厚的，那么分布电容的影响不是很大，假设在高密度多层板时，就需要考虑分布电容，尤其是VCO之类的振荡电路，更应该考虑分布电容。有些用于工控的项目建议不要用晶体的方法振荡，而是直接接一个有源的晶振。很多时候大家用的是32.768K的时钟晶振来做时钟，而不是用单片机的晶体分频后来做时钟，这个原因就是和晶体的稳定度有关，频率越高的晶体，Q值一般难以做高，频率稳定度不高，32.768K的晶体稳定度等各方面都不错，形成了一个工业标准，比较容易做高。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-802444.html
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