硬件高手进阶：详解电容温度系数：NPO 与X7R、X5R都有什么区别

0-电容的温度系数

电容温度系数是描述电容器电容值随温度变化而变化的量。它通常以 ppm/°C（百万分之一/摄氏度）或 %/°C（百分比/摄氏度）的形式表示。

1. 温度系数的概念：

温度系数描述了电容器在温度变化时电容值的变化率。它是一个重要的电容器特性，因为在许多应用中，电容器的工作环境可能会发生温度变化，而这种变化会对电路性能产生影响。

2. 正温度系数和负温度系数：

正温度系数（TC+）：表示电容值随温度升高而增加。这种情况下，电容器的电容值随着温度的升高而增加，这对于一些特定的应用可能是有益的，因为它可以补偿其他部分的温度引起的变化。

负温度系数（TC-）：表示电容值随温度升高而减少。这种情况下，电容器的电容值随着温度的升高而减少，这也是一种常见的情况。

3. 影响温度系数的因素：

材料选择：电容器的温度系数与所使用的材料有关。不同材料的温度系数可能会有所不同。

结构设计：电容器的结构设计也会影响其温度系数。例如，不同的电容器构造（如多层陶瓷电容器、铝电解电容器等）具有不同的温度系数。

4. 应用：

温度补偿：在某些应用中，设计者可能需要选择具有特定温度系数的电容器，以补偿其他元件在温度变化下的性能变化，从而保持电路的稳定性。

精密测量：在一些需要高精度测量的应用中，需要选择温度系数较小的电容器，以确保测量的准确性不会受到温度变化的影响。       

1-I类陶瓷电容

Ⅰ类陶瓷电容（ClassⅠceramic capacitor），也称高频陶瓷电容（High-frequency ceramic capacitor），介质采用非铁电（顺电）配方，具有最稳定的性能；可表现出近似线性的温度系数，介电常数增加至500。这两种介质损耗小、绝缘电阻高、温度特性好。特别适用于振荡器、谐振回路、高频电路中的耦合电容，以及其他要求损耗小和电容量稳定的电路，或用于温度补偿。

2-NPO 与X7R、X5R、Y5V、Z5U 都有啥区别？

先看一张图，比较容易懂。当电容公司开发产品时，他们会通过选择材料的特性，使电容能够在规定的温度区间（第一个和第二个字母），工作在确定的变化范围内（第三个字母）。比如我正在使用的是X7R电容，它在-55°C到+125°C之间的变化不超过±15%。  

主要是介质材料不同。在相同的体积下的容量就不同，随之带来的电容的介质损耗、容量稳定性等也就不同。介质材料划按容量的温度稳定性可以分为两类，即Ⅰ类陶瓷电容和Ⅱ类陶瓷电容， NPO 属于Ⅰ类陶瓷，而其他的X7R、X5R、Y5V、Z5U 等都属于Ⅱ类陶瓷。

C0G 代表的温度系数究竟是多少？

●静电容量的温度特性

多用于电子设备的积层陶瓷电容器根据电介质的种类大致分为低电容率类(种类1)与高电容率类(种类2)，并根据温度特性进一步细分。温度特性由JIS（日本工业标准）与EIA（美国电子工业协会）标准规定。  

C 表示电容温度系数的有效数字为 0 ppm/℃

0 表示有效数字的倍乘因数为 -1（即10 的0 次方）

G 表示随温度变化的容差为 ±30ppm

计算下来，C0G 电容最终的TCC 为：0×（-1）ppm/℃±30ppm/℃。而相应的其他Ⅰ类陶瓷的温度系数，例如U2J 电容，计算下来则为：-750 ppm/℃±120 ppm/℃。  

3-NPO 和C0G 是同一种电容吗？

NPO其实应该是NP0（零），但一般大家习惯写成NPO（欧）。这是Negative-Positive-Zero 的简写，用来表示的温度特性。说明NPO 的电容温度特性很好，不随正负温度变化而出现容值漂移。

从前面我们已经知道，C0G 是I 类陶瓷中温度稳定性最好的一种，温度特性近似为0，满足“负-正-零”的含义。所以C0G 其实和NPO 是一样的，只不过是两个标准的两种表示方法。  

4-什么是Ⅱ类陶瓷，有什么特点？

Ⅱ类陶瓷电容（Class Ⅱ ceramic capacitor）过去称为为低频陶瓷电容（Low frequency

ceramic capacitor），指用铁电陶瓷作介质的电容。这类电容的电容量随温度呈非线性变化，损耗较大，常在电子设备中用于旁路、耦合或用于其它对损耗和电容量稳定性要求不高的电路中。其中Ⅱ类陶瓷电容又分为稳定级和可用级。X5R、X7R 属于Ⅱ类陶瓷的稳定级，而Y5V 和Z5U 属于可用级。