对于许多用途，实际电容器可以使用相对简单的集总元件模型来表示，该模型由理想电容器和几个附加组件组成。
图2：典型的电容器符号与包含建模为集总元件的非理想属性的原理图对比。
电容器（像所有其他人类发明一样）最终会失效，无论是参数失效还是灾难性失效。参数故障是指设备继续运行，但逐渐退化到不再满足性能规格的情况。另一方面，灾难性故障的特点是设备特性发生突然、剧烈的变化，导致不符合规范的行为，其中可能包括自拆卸、燃烧、白炽等。
介电击穿失效是一种电气状况，其中介电材料的绝缘特性无法将漏电流维持在指定水平以下。介电击穿故障通常是由于施加的电压超过设备的额定限制或超出规定的热限制而导致的，这些故障往往是自加重的低阻抗（短路）故障。因此，尽管某些类型的电容器能够优雅地承受轻微的电介质击穿事件，但它们通常非常引人注目。由于电介质击穿和热故障既可能是原因，也可能是结果，因此有时很难将故障事件归为其中之一所致。
机械故障是指设备的物理损坏是故障的直接原因，可能表现为参数不合规格、短路或开路。陶瓷电容器经常遇到机械故障，通常是在制造和组装过程中引起的，但也可能由于滥用或不良的机械设计而在现场发生。
电容器的容差描述了设备在指定测试条件下，特别是交流测试电压和频率下应表现出的与标称电容值的偏差极限。引用的容差数据包括由于制造过程中的变化而导致的与标称值的稳态偏差，并且可能（在极少数情况下）还包括在规定的工作温度范围内由温度引起的电容值变化。应该注意的是，测试条件（温度、频率、幅度和测试电压的直流偏置值等）常常对观察到的器件参数有很大影响。
电容器的纹波电流额定值表示应允许通过电容器的最大交流电流。由于流经电容器的电流会因欧姆和介电损耗而导致自热，因此给定设备可以承受的电流量是有限的，并且受到环境条件的影响。
许多电容器，尤其是铝电容器，具有很强的磨损机制，限制了其使用寿命。寿命规格是指设备在指定操作条件下的预期使用寿命。请注意，使用寿命的定义可能有所不同；一种常见的定义是在特定条件下（通常接近额定最大值）的服务期限，在此期限内，50%的现场设备预计会出现故障。有些规范更严格，有些规范可能更宽松。
与大多数电子元件一样，电容器有多种封装和安装类型。器件特性和常见应用限制会影响可用选项，其中可能包括表面安装器件、轴向和径向引线通孔类型以及底盘安装类型。
图4：不同封装形式的铝电容器。LR、表面安装、通孔安装和底盘安装。（不按比例）
图5：撰写本文时，DigiKey提供的铝电容器的电压/电容额定值范围图。
当施加在铝电解电容器上的电压超过规定限值时，通过氧化铝介电层的漏电流迅速增加，从介电材料内的局部“薄”点开始。漏电流的增加导致器件内的局部发热增加。如果不限制漏电流，增加的局部加热可能会对介电层造成进一步损坏，导致介电材料的级联故障和电容器的损坏。
双极电解电容器的设计目的是，通过在标准铝电解电容器中使用的两个箔片（而不是仅一个）上形成氧化膜，在承受改变极性的电压时不会损坏。由于此类器件的ESR高，通常认为它们不适合在连续施加的交流电压下运行，因此有时被称为“无极性直流电容器”以强调这一点。它们的使用通常仅限于直流应用，其中所施加的极性不确定，有时可能会瞬态反转，或者流过器件的电流可以限制在不会导致过度自热的值。
“通用”是对那些并非专门为解决特定应用类别而设计的设备的总称，并且其结构没有主要的区别特征。
指定为“高温回流”类型的器件经过设计和认证，适用于制造过程中遇到较高工艺温度的应用，如无铅/符合RoHS的回流焊接操作中常见的情况。
具有此名称的铝电解电容器通常设计用于交流电机启动应用。通常它们是双极的，额定电压为几百伏，值在几十到几千微法之间。
具有此名称的设备采用坚固的不锈钢外壳设计，能够承受电容器内部和外部之间高于典型的压差。与大多数其他设备相比，这允许在较低的大气压力下运行，并且由于能够减少电解质损失而允许更长的预期运行寿命。通常，这些设备也相当昂贵。
陶瓷电容器是静电器件，其特征在于使用各种陶瓷介电材料，这些材料通常基于钛酸钡（BaTiO3）。它们是非极化的，其特征涵盖了大部分数量-质量范围，可能稍微偏向质量。结构和介电性能的多种变化可满足不同的应用需求，这种广泛的适用性与相对低成本的结构一起使陶瓷电容器成为当前使用中最受欢迎的电容器类型（按销售的设备数量计算）。
图8：撰写本文时DigiKey提供的陶瓷电容器电压/电容组合范围的图示。
图9：几种不同介电类别的陶瓷电容器随温度变化的典型电容变化。（源数据：AVX表面贴装陶瓷电容器产品目录，v13.10）
每个通用介电类别都有各种介电配方，按1类介电材料的电容温度系数分类，以及其他器件类别在指定温度范围内电容变化的限制。图9A的表中显示了一些分类方案的“秘密解码器环”。采用IEC1类（EIAI类）电介质的MLCC设计具有受控、指定的电容温度系数；这些器件的电容是温度的线性函数。EIAI类器件的介电分类指示该线的斜率和所述斜率的容差。相比之下，II类和III类陶瓷的介电分类表明了两个量的外部边界：1)电容随温度的变化，以相对于标准温度（通常为25°C）下的值的百分比表示；2)边界适用的温度范围。在这些限制内，没有暗示温度特性的斜率；大多数甚至不是单调的，更不用说线性了。
关于IEC2类（EIAII/III类）电介质的分类，应注意两个重要的观察结果：
陶瓷电容器的制造公差和温度行为规范之间的区别很容易被误解，这可能是由于数字大小经常相似、通常以百分比表示的做法以及不完善的语言规则。准确地说，陶瓷电容器的“公差”规格表示在标准测试条件下由于制造差异而导致的器件值的允许变化。它通常指定为标称值的百分比，指的是在标准化测试条件下具有相同部件号的不同设备之间相对于标称值的变化。换句话说，它是衡量生产线零件均匀性的指标。相比之下，陶瓷电容器的“温度特性”表示任何给定设备的电容在该设备规定的工作温度范围内随温度变化的程度。术语“温度系数”最适合使用I类电介质的器件，其或多或少具有线性温度依赖性，而术语“温度特性”更适合使用EIAII类和III类电介质的电容器，其表现出明显的非线性电容随温度变化。其或多或少具有线性温度依赖性，而术语“温度特性”更适合使用EIAII类和III类电介质的电容器，这些电容器的电容随温度明显呈现非线性变化。其或多或少具有线性温度依赖性，而术语“温度特性”更适合使用EIAII类和III类电介质的电容器，这些电容器的电容随温度明显呈现非线性变化。
由于陶瓷材料的脆性和相对刚性，机械损伤是陶瓷电容器失效的主要原因。故障的电气症状可能表现为电容减少以及短路或开路。在某些情况下，这些症状可能会随着温度等外部影响而出现或消失。有时，陶瓷电容器中的裂纹用肉眼就能看到，有时它们太小而看不见，或者隐藏在安装设备的底部或端子的边缘。机械损坏通常是通过以下几种机制之一造成的：
IEC2类（EIAII类和III类）陶瓷电介质本质上具有压电特性，因此在电气和机械领域之间产生了重要的传导机制。在压电材料上施加电压会导致机械变形，相反，使压电材料机械变形会导致其上出现电压。由于电容器和PCB之间的机械耦合紧密，这对于表面贴装MLCC来说尤其可能存在问题。一方面，施加在电容器上的纹波电压可能会转化为令人烦恼的可听噪声；另一方面，外部机械振动可以作为信号耦合到电子电路中。基于1类电介质的陶瓷电容器受到的影响最小，因为这些电介质几乎没有压电效应。然而，通过静电效应（所有电容器所固有）的机电转换机制仍然存在，因此虽然对于I类设备来说通常可以忽略不计，但颤噪效应仍然存在。
指定为“受控ESR”类型的电容器在设计时故意添加了少量ESR，以降低由电容及其寄生电感产生的LC电路的“Q”系数。这对于电源轨去耦等应用很有帮助，其中适量ESR的存在可以抑制具有迹线电感的电容器的“振铃”，或者有助于避免并联电容器之间的反谐振情况。
指定为可环氧树脂安装的设备设计为使用导电粘合剂而不是通常的焊接工艺进行安装。区别主要在于端子表面电镀所使用的材料不同，以便为所使用的安装方法提供良好的粘合效果；标准焊接工艺不适用于环氧树脂安装设备，反之亦然。环氧树脂安装对于遭受大而频繁的温度波动的应用（例如汽车应用）是有益的，其中环氧树脂接头相对于焊点增加了机械灵活性，减少了由于电路板之间的热膨胀系数不同而产生的机械应力，焊点和电容器体。环氧树脂安装对于热敏感应用（例如LCD面板）也很有用。
指定为“浮动电极”类型的设备实际上由与内部电极串联的多个电容器组成，这些电容器不连接到任一设备端子，而是保持“浮动”。这种构造方法的目的主要是为了降低短路故障模式的风险，短路故障模式通常是电容器破裂的二次效应而发生的，尽管它也具有抗ESD和浪涌电压的稳健性方面的优点。
被指定为“高温”类型的设备（毫不奇怪）适用于温度高于大多数电子设备所遇到的温度的应用。通常，这也意味着“宽温度范围”，因为具有此名称的设备往往也指定用于电子设备常见工作温度范围的下限。该名称的不明显之处在于，大多数带有该名称的设备在温度和直流偏置方面都表现出相当令人印象深刻的参数稳定性。
具有“高电压”和/或专有防电弧名称的电容器设计用于超出电子设备典型电压的应用电压。尽管分界线似乎落在100V至1kV范围内，但制造商之间对“高压”的定义有所不同。在这样的电势下，MLCC技术开始遭受端子之间或端子与通过设备外壳连接到另一个端子的电极之间的表面电弧的困扰。这当然不是一件好事。虽然表面电弧对于任何在足够高的电压下的组件来说都是一个问题，但MLCC技术特别容易受到攻击，因为其紧凑的结构必然使两个器件端子及其连接的电极非常接近，增加电介质击穿和电弧的风险。增加设备尺寸来进行补偿是一种选择，但其代价是设备破裂的风险大大增加。设备如[ArcGuard]和[ArcShield]系列产品旨在减轻这些影响，并改善介电击穿故障风险与机械裂纹风险之间的权衡方程。
具有此名称的设备集成了并联电阻器，以确保设备断电时电容器上不会残留或累积电荷。截至撰写本文时，DigiKey仅列出了3个带有此名称的部件号，所有这些部件都是非库存且价格昂贵。为什么？嗯，这些设备的数据表的营销（第一）页上列出的建议应用包括“引爆装置”和“电子引信”，这与您在大多数电容器数据表上看到的类型并不完全一样。（不，应用笔记不可用......）
薄型电容器比长度和宽度相当的典型器件更薄，以便于在高度限制严格的应用中使用。提供厚度测量小至0.006英寸（0.15毫米）的设备。应该指出的是，这些器件厚度的减小使得它们更容易因电路板弯曲而破裂，鉴于应用需要额外减少一毫米或两毫米的高度，因此仔细的设计、组装和处理程序就显得尤为重要。这些设备也可能使用更薄（因而更灵活）的电路基板。
非磁性电容器由既不会被磁铁吸引也不会受到磁铁不利影响的材料制成，并且不会影响它们所在的磁场。它们通常在制造后进行筛选，以确保最终产品保留这些特性。此类产品用于医疗成像和诊断设备、导航系统、实验室设备以及其他不希望设备受到磁场影响或保留会影响应用电路或其他设备操作的磁场的应用。
市场上销售的具有软或柔性端子的MLCC旨在提供金属端子和陶瓷电容器主体之间的粘合，这种粘合比标准MLCC中的粘合更符合机械要求。这样可以减少由于电路板弯曲或温度循环而施加到陶瓷材料上的应力，从而降低开裂的风险。
图12显示了撰写本文时DigiKey库存中的ELDC和超级电容器的电压和电容额定值。请注意，垂直刻度的单位为法拉，与类似图表中的微法单位相反。
图12：撰写本文时可通过DigiKey获取ELDC/超级电容器及其阵列的电容值与额定电压图。
ELDC/超级电容器保护伞下的器件之间的技术差异阻碍了对整个组的故障机制和关键设计考虑因素的详细讨论。然而，从应用的角度来看，足以注意到适用于铝电解电容器的问题或多或少直接转移到ELDC和超级电容器：
图13：各种封装样式和引线配置的薄膜电容器示例。（不按比例）
薄膜电容器类别中的设备本质上是静电的，并使用介电材料（例如纸或各种聚合物）制成，这些材料形成薄片或“薄膜”并与电极材料交错形成电容器。术语“薄膜电容器”通常指使用此类工艺制造的任何器件，术语“薄膜”是指所用介电材料的性质。当术语“金属”用作“薄膜”的限定词（如“金属薄膜”或“金属化薄膜”）时，它更具体地指的是薄膜电容器子类型，其中电极构建在支撑基板上通常通过真空沉积工艺形成非常薄的（十纳米）层。经常使用的基板也用作电容器的介电材料，尽管情况并非总是如此。相比之下，“箔”电极电容器使用的电极材料更类似于家用铝箔，其厚度足够（微米量级）以实现机械自支撑。
图14：薄膜电容器中金属薄膜和箔电极类型之间的区别图解。
丙烯酸酯材料作为薄膜电容器的介电材料相对较新。目前可用的器件通常作为陶瓷电介质的回流兼容薄膜替代品销售，以避免压电效应和直流偏压造成的电容损失，或者作为较低ESR的钽替代品。
牛皮纸是最早用于薄膜电容器的介电材料之一，因为它在现代聚合物发展之前成本低廉且易于使用。通常用蜡、各种油或环氧树脂浸渍来填充空隙并抑制吸湿性，其低介电强度和高吸湿性导致纸张作为介电材料在很大程度上失宠，尽管它在以下应用中的用途仍然有限对成本极其敏感或对旧规范的变更极其难以实现的情况。由于与聚合物材料相比，金属膜可以相对容易地应用于纸张，因此纸张本身有时不用作介电材料，而是用作金属化电极材料的机械载体，使用非金属化聚合物（例如聚丙烯）作为实际电介质。
聚酯，也称为聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET，与聚丙烯一样，是薄膜电容器中最常用的介电材料之一。相对于聚丙烯，聚酯通常具有较高的介电常数、较低的介电强度、较高的耐温性和较高的介电损耗。简而言之，聚酯电介质非常适合薄膜盖应用，这些应用重视电容的数量而不是质量，并且不需要可表面安装的外形尺寸。某些专为耐高温而设计的聚酯配方有助于在表面贴装封装中使用聚酯薄膜电容器，尽管这些器件的数量相对较少。
对于电容质量比数量更重要的应用，聚苯硫醚(PPS)电介质可被视为聚丙烯的回流兼容替代品。相对于聚丙烯，PPS电容器在适用频率范围内表现出较高的比电容和损耗因数，约为2至3倍，但电容在温度范围内的稳定性略有改善。
聚砜是一种刚性、透明的热塑性塑料，无论在电学方面还是在成本高和相对不可用方面都与聚碳酸酯相似。
图15：各种封装形式的云母电容器。（不按比例）
云母电容器是真空管的当代技术，并且一直是需要稳定、高质量电容的首选设备。与真空管一样，提供更好性价比的新技术已经占据主导地位，并将云母技术降级到利基市场，在这些市场中，核辐射、极端温度或高压应力等不常见的应力因素证明云母器件的成本是合理的。
图16：撰写本文时，DigiKey提供的云母/PTFE电容器的电容值与额定电压关系图。
现代云母电容器由于制造过程中所用材料的稳定性而往往非常可靠，并且对于大多数应用目的，可以与C0G陶瓷器件类似地进行处理。与其他类型的电容器一样，振动、冲击、热循环等引起的机械故障都有可能发生，并且由于湿气进入而导致的电极腐蚀也是一个潜在问题。
图17：各种封装配置的钽电容器。（不按比例）
钽电容器是电解设备，主要用于需要具有相对稳定参数的紧凑、耐用设备，并且适度的电容和额定电压就足够了。传统上，钽相对于铝电解的优势体现在单位体积的电容、随温度变化的参数稳定性和寿命方面。钽在长期放电储存时一般不会出现干燥问题或介电退化问题。然而，钽通常更昂贵，可用电容和电压值的范围更有限，由更稀有的材料制成，更容易受到供应中断的影响，并且由于某些子类型容易出现故障，因此在设计时可能需要特别小心。极大的热情。
图18：撰写本文时可通过DigiKey获取钽电容器的电容值与额定电压图。
图18显示了在撰写本文时DigiKey提供的各种钽电容器的电压和电流额定值组合。无论哪种类型，钽电容器的阳极结构都非常相似。将高纯度的细粉钽金属模制成所需的形状，并在高温下烧结，将各个金属粉末颗粒融合成高度多孔的物质，称为“块”，其内表面积相对于其体积而言极高。然后电容器的电介质在液浴中以电化学方式形成，产生五氧化二钽(Ta2O5）层覆盖在金属块的整个内表面区域上，这与铝电解电容器电介质的形成方式非常相似。从这一点来看，不同钽子类型的结构有所不同，所采用的不同阴极系统导致了不同类型的特性。
使用三种基本的阴极系统，产生不同的钽电容器子类型：二氧化锰(MnO2)、导电聚合物和“湿”。对于二氧化锰系统，在形成电介质后，将钽块浸入一系列硝酸锰(Mn(NO3)2)溶液中，并在每次浸入后进行烘烤，将液体溶液转化为完全渗透的固体（半）导电二氧化锰。钽块的微观结构，并用作器件的阴极。然后应用一层界面材料例如石墨来保持MnO2在将整个组件封装在环氧树脂中并在装运前进行测试之前，避免与连接引线所需的金属层（通常是银）发生反应。最终产品是一种固态电解电容器，具有高比电容、无干涸问题、良好的可靠性、相对良好的温度稳定性以及相当严重的故障模式……因为钽-MnO2电容器的成分和结构相似与鞭炮（一种与加热时释放氧气的物质紧密混合的细碎金属）相比，这些电容器以烟火式失败而闻名，其特点是爆炸和/或猛烈喷出火焰。因此，建议在选择和应用时特别小心。
对基本Ta/MnO2的一些实际改进电容器技术已经出现，并且可以使用减轻或至少量化故障风险的机制。指定为军用并根据MIL规格零件号采购的产品是根据引用的MIL规格的规定生产和测试的，其中通常包括批次测试和筛选程序，以建立可靠性的统计保证。MIL规格通常还要求采用（不符合RoHS标准）铅轴承端子表面处理，这有利于系统的整体可靠性，因为降低了锡须形成的风险并降低了组装过程中的峰值温度。高可靠性零件通常采用MIL规格材料制成，具有不同的标签和端子表面处理，但也可能采用MIL规格管理机构尚未采用的技术改进。在任何情况下，名副其实的Hi-Rel产品将经过筛选、测试和/或预烧，以提供可靠性的统计保证。故障安全设备采用某种类型的熔断机制，以便在短路故障发展为明火故障之前将其转换为开路故障。这些机制并不完美，但它们确实将燃烧故障的风险降低了几个小数位。
钽聚合物电容器完全省去了二氧化锰，而是使用导电聚合物作为阴极材料，这几乎消除了烟火故障的风险。由于所使用的聚合物材料相对于MnO2具有较低的电阻，因此钽聚合物帽通常具有更好的ESR和纹波电流规格，以及相对于基于MnO2的对应物而言更好的高频性能。聚合物阴极系统的缺点包括温度范围更有限、对湿度更敏感以及自愈功效降低，从而导致漏电流更高。
Ta/MnO2电容器中的自愈机制基于MnO2材料热分解成导电性低得多的Mn2O3。当故障部位附近的漏电流导致局部温度升高到足够高时，向故障提供电流的MnO2阴极材料区域就会击穿，从而使故障与进一步的电流隔离。不幸的是，这个过程会产生松散的氧：2(MnO2)+(能量)-->Mn2O3+O。成功的自愈事件和烟火失败之间的区别在于，氧气是否在足够高的温度下找到钽金属以自燃。环境温度和可在故障部位引起欧姆加热的电气故障电流量都是影响结果的因素。
虽然建议仔细研究制造商的应用文献，但为不耐烦的人提供了以下有关Ta/MnO2电容器应用的指南：
图19：氧化铌电容器。
氧化铌电容器在结构上与钽和二氧化锰(Ta/MnO2)器件类似，使用烧结氧化铌(NbO)代替钽金属作为阳极材料。氧化铌电容器主要由AVX生产，作为Ta/MnO2电容器的替代品，这种电容器不会在发生故障时发生爆燃，并且还具有改善原材料供应物流的潜力，氧化铌电容器在多种方面与钽聚合物器件展开竞争。应用程序。氧化铌电容器的结构与Ta/MnO2器件类似；阳极材料由高度多孔、海绵状的一氧化二铌(NbO)块组成，其上有一层五氧化二铌(Nb2O5)被建立，并在其周围建立二氧化锰对电极，其方式类似于常见的Ta/MnO2装置。基于铌金属（而不是氧化物NbO）和聚合物电解质技术的电容器也已开发出来，但在撰写本文时尚未大量生产。
图20：撰写本文时可通过DigiKey获取氧化铌电容器的电容值与额定电压的关系图。
世纪之交，由于需求旺盛，钽供应短缺，导致钽电容器在一个季节成为稀有且昂贵的产品，导致生产难题，从而推动了基于铌的设备的开发。相对于主要用于电子工业的钽，铌在自然界中的储量估计要高出约20倍，并且还广泛用作钢铁生产中的合金元素，其数量远远大于电子工业的需求量。目的。由于原料较多，而且电子行业不是其主要买家，因此原材料的长期供应前景被认为比钽更有利于铌。
氧化铌/二氧化锰电容器比同类钽电容器具有显着优势，因为它们在发生灾难性故障时通常不会点燃。这归因于与钽相比，点燃氧化铌需要大量的能量，以及二次自愈效应，其中暴露在故障部位的氧化铌阳极材料被进一步氧化至导电性较差的状态。在这两种效应之间，氧化铌电容器经历灾难性故障的行为被认为是科姆范围内的高阻抗短路；一个足够高的值，以防止由此产生的故障电流提供足够的能量以在额定电压下点燃设备。相对于Ta/MnO2器件，NbO/MnO2电容器目前在性能方面有点落后，额定电压仅限于10V或更低，漏电流大约是钽电容器的两倍，单位体积电容略低，并且超过85°C的温度降额较高。另一方面，“不会着火”是一个非常好的特性，而且更好的原材料可用性问题提供了降低成本的希望。尽管解决烟火电容器问题的钽聚合物方法似乎越来越受欢迎，但据说氧化铌技术在长期使用寿命和环境耐受性方面保留了优势，特别是在高湿度应用中。如果没有其他原因，这是一项有趣的技术，只是因为通过销售和代表不同派别的营销人员似乎会引发截然不同的观点和意见……
相对于钽基电容器，氧化铌电容器的耐燃特性使得铌氧化物电容器的应用更加广泛。尽管使用Ta/MnO2电容器进行设计的经验法则是将电压降额50%（如果串联电阻非常低，则降额幅度更大），但基于NbO的器件(AVX)的领先制造商建议将电压降额电压仅降低20%就足以安全运行。超出这些水平的额外降额可以显着提高两种设备类型的长期可靠性。此外，由于器件的内部结构和固体MnO2电解质的热机械特性仍然存在，因此建议氧化铌电容器的用户注意组装过程引起故障的可能性。
图21：各种封装格式的硅和薄膜电容器。（不按比例）
图22：撰写本文时可通过DigiKey获得的硅电容器和薄膜电容器的电容值与额定电压关系图。
图23：各种样式和封装类型的微调和可变电容器。（不按比例）
微调电容器和可变电容器是提供在一定范围内可变的电容的设备，这两个术语之间的差异主要是设计意图之一；“微调”电容器通常只需要在其使用寿命内调整几次，而“可变”电容器则需要进行例行调整。使用了许多不同的结构类型，但几乎没有例外，它们都是静电类型，并通过改变电极之间的有效表面积、电极之间的距离或两者来实现其可调节性。
图24：撰写本文时可通过DigiKey获得的微调器和可变电容器的电容值与额定电压图。
一种常见的设计方法类似于公共轴上的两个小轮，每个轮上镀有半圆形（或类似形状）的电极材料。通过改变两个“轮”相对于彼此的旋转角度，可以改变它们之间的有效电容。除此之外，改变每个“轮”上电极的形状可以根据给定应用的需要在旋转调节角度和器件电容之间产生变化的关系。该方法的一种变化可能涉及使用蜗轮或类似的机械装置来改变两个“轮”的相对旋转，以便在设备的变化范围内提供更高的调节分辨率。其他设计包括可变活塞电容器，其通过改变同心圆柱体之间的重叠程度来工作，真空电容器，使用螺钉或其他机构来改变真空中电极板之间的机械关系，通过使用柔性膜来维持真空。
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