Конденсатор является наиболее часто используемым устройством в схемотехнике, является одним из пассивных компонентов, активное устройство - это просто потребность в источнике энергии (электрическом) устройства, называемом активным устройством, без источника энергии (электрического) устройства является пассивное устройство. .
Роль и использование конденсаторов, как правило, разнообразны, например: роль байпаса, развязки, фильтрации, хранения энергии; В завершении колебаний синхронизация и роль постоянной времени.
Изоляция постоянного тока: функция состоит в том, чтобы предотвратить прохождение постоянного тока и пропустить переменный ток..
Байпас (развязка): Обеспечивает путь с низким сопротивлением для определенных параллельных компонентов в цепи переменного тока.
Обходной конденсатор. Обходной конденсатор, также известный как развязывающий конденсатор, представляет собой устройство накопления энергии, которое обеспечивает питание устройства. Он использует характеристики частотного сопротивления конденсатора, частотные характеристики идеального конденсатора по мере увеличения частоты, сопротивление уменьшается, как пруд, он может сделать выходное напряжение равномерным, уменьшить колебания напряжения нагрузки. Развязывающий конденсатор должен быть расположен как можно ближе к контакту источника питания и контакту заземления нагрузочного устройства, что является требованием к импедансу.
При рисовании печатной платы обратите особое внимание на тот факт, что только когда она находится близко к компоненту, она может подавить повышение потенциала земли и шум, вызванный чрезмерным напряжением или другой передачей сигнала. Проще говоря, компонент переменного тока источника питания постоянного тока соединен с источником питания через конденсатор, который играет роль очистки источника питания постоянного тока. C1 — это развязывающий конденсатор на следующем рисунке, и рисунок должен быть как можно ближе к IC1.
Развязывающий конденсатор: развязывающий конденсатор представляет собой помеху выходному сигналу в качестве объекта фильтра, развязывающий конденсатор эквивалентен батарее, использованию ее заряда и разряда, так что усиленный сигнал не будет нарушен мутацией тока . Его емкость зависит от частоты сигнала и степени подавления пульсаций, а развязывающий конденсатор должен играть роль «батареи», реагируя на изменения тока цепи возбуждения и избегая взаимного влияния друг на друга.
Развязывающий конденсатор на самом деле развязан, но развязывающий конденсатор обычно относится к высокочастотному обходу, то есть для улучшения высокочастотного шума переключения низкоомного пути отпускания. Высокочастотная байпасная емкость обычно невелика, а резонансная частота обычно составляет 0,1 Ф, 0,01 Ф и т. д. Емкость развязывающего конденсатора обычно велика и может составлять 10 Ф или больше, в зависимости от распределенных параметров в цепи и изменение тока привода.
Разница между ними: байпас — это фильтрация помех во входном сигнале как объект, а развязка — фильтрация помех в выходном сигнале как объект, чтобы предотвратить возвращение сигнала помех в источник питания.
Соединение: действует как соединение между двумя цепями, позволяя сигналам переменного тока проходить и передаваться в цепь следующего уровня.
Конденсатор используется в качестве компонента связи для передачи первого сигнала на последний этап и для блокировки влияния первого постоянного тока на последний этап, что упрощает отладку схемы и обеспечивает стабильность работы. Если усиление сигнала переменного тока не меняется без конденсатора, но необходимо перепроектировать рабочую точку на всех уровнях, то из-за влияния переднего и заднего каскадов отладка рабочей точки очень затруднительна, а добиться ее практически невозможно при несколько уровней.
Фильтр: это очень важно для схемы, в основном эту роль выполняет конденсатор позади ЦП.
То есть, чем больше частота f, тем меньше сопротивление Z конденсатора. При низкой частоте емкость C, поскольку импеданс Z относительно велик, полезные сигналы могут проходить плавно; На высокой частоте конденсатор C уже очень мал из-за импеданса Z, что эквивалентно короткому замыканию высокочастотного шума на землю.
Действие фильтра: идеальная емкость, чем больше емкость, тем меньше сопротивление, тем выше частота прохождения. Электролитические конденсаторы обычно имеют емкость более 1 мкФ, что имеет большую составляющую индуктивности, поэтому импеданс будет большим после высокой частоты. Мы часто видим, что иногда параллельно маленькому конденсатору подключается электролитический конденсатор большой емкости, фактически, большой конденсатор на низкой частоте, малая емкость на высокой частоте, чтобы полностью отфильтровать высокие и низкие частоты. Чем выше частота конденсатора, тем больше затухание, конденсатор подобен пруду, нескольких капель воды недостаточно, чтобы вызвать в нем большие изменения, то есть колебания напряжения - не самое лучшее время, когда напряжение может быть буферизовано.
Рисунок C2 Температурная компенсация: для повышения стабильности схемы путем компенсации эффекта недостаточной температурной адаптации других компонентов.
Анализ: Поскольку емкость синхронизирующего конденсатора определяет частоту колебаний линейного генератора, емкость синхронизирующего конденсатора должна быть очень стабильной и не меняться при изменении влажности окружающей среды, чтобы частота колебаний Линейный генератор стабилен. Поэтому для осуществления температурной комплементации параллельно используются конденсаторы с положительным и отрицательным температурным коэффициентом. При повышении рабочей температуры емкость C1 увеличивается, а емкость C2 уменьшается. Суммарная ёмкость двух конденсаторов, включенных параллельно, равна сумме ёмкостей двух конденсаторов. Поскольку одна емкость увеличивается, а другая уменьшается, общая мощность практически не меняется. Аналогичным образом, когда температура снижается, емкость одного конденсатора уменьшается, а другого увеличивается, а общая емкость практически не меняется, что стабилизирует частоту колебаний и достигает цели температурной компенсации.
Синхронизация: конденсатор используется вместе с резистором для определения постоянной времени цепи.
Когда входной сигнал скачет от низкого уровня к высокому, RC-цепь включается на вход после буферизации 1. Характеристика зарядки конденсатора приводит к тому, что сигнал в точке B не скачет сразу с входным сигналом, а имеет процесс постепенного увеличения. Когда буфер 2 достаточно велик, он переворачивается, что приводит к задержке перехода от низкого уровня к высокому на выходе.
Постоянная времени: если взять в качестве примера обычную интегральную схему серии RC, когда напряжение входного сигнала подается на входной конец, напряжение на конденсаторе постепенно возрастает. Зарядный ток уменьшается с ростом напряжения, резистор R и конденсатор С подключаются последовательно к входному сигналу VI, а выходной сигнал V0 от конденсатора С, когда значение RC(τ) и входной прямоугольный сигнал ширина tW соответствует: τ «tW», такая схема называется интегральной схемой.
Настройка: Систематическая настройка частотно-зависимых цепей, таких как сотовые телефоны, радиоприемники и телевизоры.
Поскольку резонансная частота настроенного колебательного контура IC является функцией IC, мы обнаруживаем, что отношение максимальной и минимальной резонансной частоты колебательного контура изменяется пропорционально квадратному корню из отношения емкостей. Отношение емкостей здесь относится к отношению емкости, когда напряжение обратного смещения самое низкое, к емкости, когда напряжение обратного смещения самое высокое. Следовательно, характеристика настройки контура (резонансная частота смещения) по сути представляет собой параболу.
Выпрямитель: включение или выключение переключающего элемента с полузамкнутым проводником в заданное время.
Хранение энергии: Сохранение электрической энергии для высвобождения при необходимости. Например, вспышка камеры, нагревательное оборудование и т. д.
В общем, электролитические конденсаторы будут играть роль накопителя энергии, для специальных конденсаторов для накопления энергии механизмом емкостного хранения энергии являются конденсаторы с двойным электрическим слоем и конденсаторы Фарадея. Его основной формой является суперконденсаторное хранилище энергии, в котором суперконденсаторы представляют собой конденсаторы, использующие принцип двойных электрических слоев.
Когда к двум обкладкам суперконденсатора подается приложенное напряжение, положительный электрод пластины сохраняет положительный заряд, а отрицательная пластина сохраняет отрицательный заряд, как в обычных конденсаторах. Под действием электрического поля, создаваемого зарядом на двух обкладках суперконденсатора, на границе раздела электролита и электрода образуется противоположный заряд, уравновешивающий внутреннее электрическое поле электролита.
Этот положительный и отрицательный заряды расположены в противоположных положениях на поверхности контакта между двумя разными фазами с очень коротким зазором между положительными и отрицательными зарядами, и этот слой распределения заряда называется двойным электрическим слоем, поэтому электрическая емкость очень велика.
Время публикации: 15 августа 2023 г.
