电容器在电子电路中几乎是不可缺少的储能元件，它具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性。广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等电路中。熟悉电容器在不同电路中的名称意义，有助于我们读懂电子电路图。 电容器的特点就是：对直流电表现出的阻抗极大，相当于不通。对交流电，频率越高阻抗越小。利用电容器的这个特点，我们就可以把混杂在直流电里的交流成分过滤出来，所以叫“滤波”。经过滤波，交流成分都经过电容器回到电源去了，电容器两侧剩下的就是没有波动的纯直流电了。利用同样的原理，我们可以通过电容器筛选出交流信号，把直流成分去掉，这一作用被称为“耦合”。还可以利用电容器和电阻构成充放电时间电路，还可以利用电容器和电感组成谐振电路，等等。 滤波电容：接在直流电源的正、负极之间，以滤除直流电源中不需要的交流成分，使直流电变平滑。一般采用大容量的电解电容器或钽电容，也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。 交流电经过整流后输出的直流电并不稳定，任然存在较大的脉动电压，这种不平稳的直流电会造成元件的使用寿命。大多数电子设备都是依赖平稳的直流电，因此需要在整流电路之后还需加滤波电路，来过滤掉不平稳直流电中的交流成分， 终才能得到较平滑的直流输出电压。 滤波就离不开电容或电感，因为它们都有能量存储功能，滤波就是利用它们这种功能来实现的。 如图a，当u2电压为正半周期时，二极管V导通。此时，u2不仅对负载RL供电，还对电容C充电。二极管的压降很小，可以忽略不计再进行分析。因为电容电压UC是紧跟着u2电压以正弦规律升之u2的 大值，然后u2又继续以正弦规律下降。由于电容C一直在充电，当u2继续以正弦规律下降时，此时电容C的电压UC值大于u2，即UC＞u2。此刻二极管V不在是导通状态，而是截止状态了。二极管V截止，RL的电源不在是u2提供，而是来自电容C放电。电容对负载RL以指数规律进行放电。当UC放电的电压小于u2，二极管V又导通，电容又开始充电。就这样循环下去，电容C周而复始的进行着充电和放电两个过程，使输出脉动电压减小。 上面说到电容的放电，电容的放电快与慢跟时间系数有关，时间系数等于RL×C。时间系数越大，说明电容放电时间就越久，那么输出电压就越平稳，从而平均值也越高了。想获得输出平稳电压，在负载 的情况下，从电容入手。选择体积小且容量大的电容，这样时间系数增大，那么输出电压就平稳了。

我们在处理高速差分信号的时候，经常使用交流耦合，也会使用直流耦合，比如PCIExpress我们看到的是交流耦合，早期光模块和芯片之间的LVPECL则更多地使用直流耦合，这篇文章我们不打算讨论什么情况下使用交流耦合，什么情况下使用直流耦合，我们要讨论的是使用交流耦合时需要解决的问题。 很简单的一个问题，交流耦合的电容需要选择多大我们 常见的有0.1uF和0.01uF，可是我们有想过为什么吗为什么不选更大或者更小的今天我们试图来用 简单的方式来解释，我们先使用频域的方式。 频域 以PCIE为例，我们知道PCIE内含8b/10b编码，并且我们知道它的所谓2.5Gbps（PCIE1.0），5Gbps（PCIE2.0），8Gbps（PCIE3.0）速率指的包含了8b/10b后的速率，也就波特率，这一点和以太网不一样，千兆以太网的SGMII接口速率其实1.25Gbps，去除8b/10b后比特率是1000M，所以这里的千兆指的payload速率，而且PCIE的速率指的是加上开销以后的速率。 交流耦合电容 题外话不多说，我们知道8b/10b作用是确保0和1的平衡，使得信号不会出现很长0和很长的1，防止接收端的CDR失锁，也就是去除了信号的低频部分，使得信号的频谱保持在某个频率以上。如图所示经过8b/10b编码后信号的频谱在低频段衰减了8dB。 那么我们怎么去除为什么我们要去除低频，保留高频呢这还得从AC耦合的结构原理说起： 根据上图，我们进一步细化一下模型如下： 我们看到耦合电容和传输线的特征阻抗组成了一个高通的滤波器，如下面的图所示我们需要确保此Highpassfilter的截止频率（绿色线）要低于信号经过8b/10b后的频谱的 点（红色线），因为只有这样才能确保信号的能量完整的通过。