Condensatorul este cel mai des folosit dispozitiv în proiectarea circuitelor, este una dintre componentele pasive, dispozitivul activ este pur și simplu nevoia de sursa de energie (electrică) a dispozitivului numit dispozitiv activ, fără energie (electrică) sursa dispozitivului este un dispozitiv pasiv .
Rolul și utilizarea condensatoarelor sunt în general de multe feluri, cum ar fi: rolul de bypass, decuplare, filtrare, stocare de energie; În completarea oscilației, sincronizarea și rolul constantei de timp.
Izolare DC: Funcția este de a împiedica trecerea DC și de a lăsa AC să treacă.
Bypass (decuplare): Oferă o cale de impedanță scăzută pentru anumite componente paralele dintr-un circuit AC.
Condensator bypass: Un condensator bypass, cunoscut și sub numele de condensator de decuplare, este un dispozitiv de stocare a energiei care furnizează energie unui dispozitiv. Utilizează caracteristicile de impedanță de frecvență ale condensatorului, caracteristicile de frecvență ale condensatorului ideal pe măsură ce frecvența crește, impedanța scade, la fel ca un iaz, poate uniformiza tensiunea de ieșire, reduce fluctuația tensiunii de sarcină. Condensatorul de bypass ar trebui să fie cât mai aproape posibil de pinul sursei de alimentare și pinul de masă al dispozitivului de sarcină, care este cerința de impedanță.
Atunci când desenați PCB, acordați o atenție deosebită faptului că numai atunci când este aproape de o componentă poate suprima elevația potențialului de masă și zgomotul cauzat de tensiune excesivă sau alte transmisii de semnal. Pentru a spune clar, componenta AC a sursei de alimentare DC este cuplată la sursa de alimentare prin condensator, care joacă rolul de a purifica sursa de alimentare DC. C1 este condensatorul de bypass din figura următoare, iar desenul ar trebui să fie cât mai aproape de IC1.
Condensatorul de decuplare: Condensatorul de decuplare este interferența semnalului de ieșire ca obiect al filtrului, condensatorul de decuplare este echivalent cu bateria, utilizarea încărcării și descărcarii acesteia, astfel încât semnalul amplificat să nu fie perturbat de mutația curentului . Capacitatea sa depinde de frecvența semnalului și de gradul de suprimare a ondulațiilor, iar condensatorul de decuplare trebuie să joace un rol de „baterie” pentru a face față modificărilor curentului circuitului de comandă și pentru a evita interferența de cuplare între ele.
Condensatorul de bypass este de fapt decuplat, dar condensatorul de bypass se referă în general la bypass-ul de înaltă frecvență, adică pentru a îmbunătăți zgomotul de comutare de înaltă frecvență al unei căi de eliberare cu impedanță joasă. Capacitatea de bypass de înaltă frecvență este în general mică, iar frecvența de rezonanță este în general 0,1F, 0,01F etc. Capacitatea condensatorului de decuplare este în general mare, care poate fi de 10F sau mai mare, în funcție de parametrii distribuiți în circuit și modificarea curentului de antrenare.
Diferența dintre ele: bypass-ul este de a filtra interferența în semnalul de intrare ca obiect, iar decuplarea este de a filtra interferența în semnalul de ieșire ca obiect pentru a împiedica semnalul de interferență să revină la sursa de alimentare.
Cuplaj: Acționează ca o conexiune între două circuite, permițând semnalelor AC să treacă și să fie transmise la circuitul de nivel următor.
Condensatorul este utilizat ca componentă de cuplare pentru a transmite primul semnal către a doua etapă și pentru a bloca influența fostului curent continuu asupra ultimei etape, astfel încât depanarea circuitului să fie simplă și performanța să fie stabilă. Dacă amplificarea semnalului AC nu se schimbă fără condensator, dar punctul de lucru la toate nivelurile trebuie reproiectat, datorită influenței etapelor din față și din spate, depanarea punctului de lucru este foarte dificilă și este aproape imposibil de realizat la mai multe niveluri.
Filtru: Acest lucru este foarte important pentru circuit, condensatorul din spatele CPU este practic acest rol.
Adică, cu cât frecvența f este mai mare, cu atât impedanța Z a condensatorului este mai mică. Când frecvența joasă, capacitatea C, deoarece impedanța Z este relativ mare, semnalele utile pot trece fără probleme; La frecvență înaltă, condensatorul C este deja foarte mic datorită impedanței Z, care este echivalentă cu scurtcircuitarea zgomotului de înaltă frecvență la GND.
Acțiunea filtrului: capacitatea ideală, cu cât capacitatea este mai mare, cu atât impedanța este mai mică, cu atât frecvența de trecere este mai mare. Condensatoarele electrolitice sunt în general mai mari de 1uF, care are o componentă mare de inductanță, astfel încât impedanța va fi mare după o frecvență înaltă. Vedem adesea că uneori există un condensator electrolitic de capacitate mare în paralel cu un condensator mic, de fapt, un condensator mare prin frecvență joasă, capacitate mică prin frecvență înaltă, astfel încât să filtreze complet frecvențele înalte și joase. Cu cât frecvența condensatorului este mai mare, cu atât este mai mare atenuarea, condensatorul este ca un iaz, câteva picături de apă nu sunt suficiente pentru a provoca o schimbare mare în el, adică fluctuația de tensiune nu este un moment grozav când tensiunea poate fi tamponată.
Figura C2 Compensarea temperaturii: Pentru a îmbunătăți stabilitatea circuitului prin compensarea efectului de adaptabilitate insuficientă la temperatură a altor componente.
Analiză: Deoarece capacitatea condensatorului de temporizare determină frecvența de oscilație a oscilatorului de linie, capacitatea condensatorului de temporizare trebuie să fie foarte stabilă și să nu se modifice odată cu schimbarea umidității mediului, astfel încât să facă frecvența de oscilație a oscilator de linie stabil. Prin urmare, condensatoarele cu coeficienți de temperatură pozitivi și negativi sunt utilizați în paralel pentru a efectua completarea temperaturii. Când temperatura de funcționare crește, capacitatea lui C1 crește, în timp ce capacitatea lui C2 scade. Capacitatea totală a doi condensatoare în paralel este suma capacităților a doi condensatoare. Deoarece o capacitate crește în timp ce cealaltă scade, capacitatea totală rămâne practic neschimbată. În mod similar, atunci când temperatura este redusă, capacitatea unui condensator este redusă, iar celălalt este crescută, iar capacitatea totală este practic neschimbată, ceea ce stabilizează frecvența de oscilație și atinge scopul compensării temperaturii.
Temporizare: Condensatorul este utilizat împreună cu rezistorul pentru a determina constanta de timp a circuitului.
Când semnalul de intrare sare de la scăzut la ridicat, circuitul RC este introdus după tamponarea 1. Caracteristica încărcării condensatorului face ca semnalul din punctul B să nu sară imediat cu semnalul de intrare, ci are un proces de creștere treptat. Atunci când este suficient de mare, tamponul 2 se răstoarnă, rezultând un salt întârziat de la scăzut la ridicat la ieșire.
Constanta de timp: Luând ca exemplu circuitul integrat comun din seria RC, atunci când tensiunea semnalului de intrare este aplicată la capătul de intrare, tensiunea de pe condensator crește treptat. Curentul de încărcare scade odată cu creșterea tensiunii, rezistorul R și condensatorul C sunt conectate în serie la semnalul de intrare VI, iar semnalul de ieșire V0 de la condensatorul C, când valoarea RC (τ) și unda pătrată de intrare lățimea tW se întâlnește: τ „tW”, acest circuit se numește circuit integrat.
Reglare: reglare sistematică a circuitelor dependente de frecvență, cum ar fi telefoanele mobile, radiourile și televizoarele.
Deoarece frecvența de rezonanță a unui circuit oscilant reglat IC este o funcție a IC, aflăm că raportul dintre frecvența de rezonanță maximă și minimă a circuitului oscilant variază cu rădăcina pătrată a raportului de capacitate. Raportul de capacitate se referă aici la raportul dintre capacitatea când tensiunea de polarizare inversă este cea mai mică și capacitatea când tensiunea de polarizare inversă este cea mai mare. Prin urmare, curba caracteristică de reglare a circuitului (frecvența de rezonanță de polarizare) este practic o parabolă.
Redresor: pornirea sau oprirea unui element de comutare conductor semi-închis la un moment prestabilit.
Stocarea energiei: Stocarea energiei electrice pentru eliberare atunci când este necesar. Cum ar fi blițul camerei, echipamentele de încălzire etc.
În general, condensatoarele electrolitice vor avea rolul de stocare a energiei, pentru condensatoarele speciale de stocare a energiei, mecanismul de stocare capacitivă a energiei este condensatoarele cu dublu strat electric și condensatoarele Faraday. Forma sa principală este stocarea energiei supercondensatorilor, în care supercondensatorii sunt condensatori care utilizează principiul straturilor electrice duble.
Când tensiunea aplicată este aplicată celor două plăci ale supercapacitorului, electrodul pozitiv al plăcii stochează sarcina pozitivă, iar placa negativă stochează sarcina negativă, ca în condensatoarele obișnuite. Sub câmpul electric generat de sarcina de pe cele două plăci ale supercapacitorului, sarcina opusă se formează pe interfața dintre electrolit și electrod pentru a echilibra câmpul electric intern al electrolitului.
Această sarcină pozitivă și sarcină negativă sunt dispuse în poziții opuse pe suprafața de contact între două faze diferite, cu un spațiu foarte scurt între sarcinile pozitive și negative, iar acest strat de distribuție a sarcinii se numește strat electric dublu, deci capacitatea electrică este foarte mare.
Ora postării: 15-aug-2023
