Конденсатор є найбільш часто використовуваним пристроєм у схемотехніці, є одним із пасивних компонентів, активний пристрій - це просто потреба в енергії (електричного) джерела пристрою, що називається активним пристроєм, без джерела енергії (електричного) пристрою є пасивним пристроєм. .
Роль і використання конденсаторів, як правило, багато видів, наприклад: роль шунтування, розв’язки, фільтрації, зберігання енергії; У завершенні коливання, синхронізації та ролі постійної часу.
Ізоляція постійного струму: функція запобігання проходженню постійного струму та пропускання змінного струму.
Обхід (розв’язка): Забезпечує шлях із низьким опором для певних паралельних компонентів у ланцюзі змінного струму.
Байпасний конденсатор: шунтуючий конденсатор, також відомий як розв’язувальний конденсатор, є накопичувачем енергії, який забезпечує енергією пристрій. Він використовує характеристики частотного опору конденсатора, частотні характеристики ідеального конденсатора, оскільки частота збільшується, імпеданс зменшується, так само, як ставок, він може зробити вихідну напругу рівномірною, зменшити коливання напруги навантаження. Обхідний конденсатор має бути якомога ближче до контакту джерела живлення та контакту заземлення пристрою навантаження, що є вимогою до опору.
Під час малювання друкованої плати зверніть особливу увагу на той факт, що лише коли вона знаходиться близько до компонента, вона може пригнічувати підйом потенціалу заземлення та шум, спричинений надмірною напругою чи іншим сигналом. Відверто кажучи, компонент змінного струму джерела живлення постійного струму підключений до джерела живлення через конденсатор, який відіграє роль очищення джерела живлення постійного струму. C1 - це байпасний конденсатор на наступному малюнку, і малюнок повинен бути якомога ближчим до IC1.
Конденсатор розв’язки: Конденсатор розв’язки є перешкодою вихідного сигналу як об’єкта фільтра, конденсатор розв’язки еквівалентний акумулятору, використання його заряду та розряду, так що підсилений сигнал не буде порушений мутацією струму . Його ємність залежить від частоти сигналу та ступеня придушення пульсацій, а розв’язувальний конденсатор відіграє роль «батареї», щоб відповідати змінам струму ланцюга керування та уникати перешкод між собою.
Байпасний конденсатор фактично відокремлений, але шунтуючий конденсатор, як правило, відноситься до високочастотного байпасу, тобто для покращення високочастотного шуму перемикання низькоімпедансного шляху розчеплення. Ємність високочастотного шунтування, як правило, невелика, а резонансна частота зазвичай становить 0,1F, 0,01F тощо. Ємність розв’язувального конденсатора, як правило, велика, може становити 10F або більше, залежно від розподілених параметрів у ланцюзі та зміна струму приводу.
Різниця між ними: байпас фільтрує перешкоди у вхідному сигналі як об’єкті, а розв’язка – фільтрує перешкоди у вихідному сигналі як об’єкті, щоб запобігти поверненню сигналу перешкод до джерела живлення.
З’єднання: діє як зв’язок між двома ланцюгами, дозволяючи сигналам змінного струму проходити та передаватись до ланцюга наступного рівня.
Конденсатор використовується як зв’язковий компонент для передачі першого сигналу на останній етап і для блокування впливу колишнього постійного струму на останній етап, щоб налагодження схеми було простим, а продуктивність стабільною. Якщо підсилення сигналу змінного струму не змінюється без конденсатора, але робочу точку на всіх рівнях потрібно переробити, через вплив переднього та заднього каскадів, налагодити робочу точку дуже важко, і це майже неможливо досягти на кілька рівнів.
Фільтр: це дуже важливо для схеми, конденсатор за ЦП в основному виконує цю роль.
Тобто, чим більша частота f, тим менший повний опір Z конденсатора. Коли низька частота, ємність C, оскільки імпеданс Z є відносно великим, корисні сигнали можуть проходити плавно; На високій частоті конденсатор C вже дуже малий через імпеданс Z, що еквівалентно короткому замиканню високочастотного шуму на GND.
Дія фільтра: ідеальна ємність, чим більше ємність, тим менше імпеданс, тим вище частота проходження. Електролітичні конденсатори, як правило, більше 1 мкФ, що має велику складову індуктивності, тому опір буде великим після високої частоти. Ми часто бачимо, що інколи є електролітичний конденсатор великої ємності паралельно малому конденсатору, насправді, великий конденсатор через низьку частоту, малий ємність через високу частоту, щоб повністю відфільтрувати високі та низькі частоти. Чим вища частота конденсатора, тим більше загасання, конденсатор схожий на ставок, кількох крапель води недостатньо, щоб викликати значну зміну в ньому, тобто коливання напруги не є великим часом, коли напруга може бути буферизована.
Малюнок C2 Температурна компенсація: для покращення стабільності схеми шляхом компенсації ефекту недостатньої температурної адаптації інших компонентів.
Аналіз: Оскільки ємність конденсатора синхронізації визначає частоту коливань лінійного генератора, ємність конденсатора синхронізації повинна бути дуже стабільною та не змінюватися зі зміною вологості навколишнього середовища, щоб зробити частоту коливань лінійний осцилятор стабільний. Тому конденсатори з позитивним і негативним температурними коефіцієнтами використовуються паралельно для здійснення температурного доповнення. Коли робоча температура підвищується, ємність C1 зростає, тоді як ємність C2 зменшується. Загальна ємність двох паралельно підключених конденсаторів дорівнює сумі ємностей двох конденсаторів. Оскільки одна ємність збільшується, а інша зменшується, загальна ємність практично не змінюється. Так само, коли температура знижується, ємність одного конденсатора зменшується, а іншого збільшується, а загальна ємність практично не змінюється, що стабілізує частоту коливань і досягає мети температурної компенсації.
Час: Конденсатор використовується разом із резистором для визначення постійної часу ланцюга.
Коли вхідний сигнал стрибає з низького на високий, RC-ланцюг вводиться після буферизації 1. Характеристика зарядки конденсатора змушує сигнал у точці B не стрибати відразу разом із вхідним сигналом, а має процес поступового збільшення. Коли буфер достатньо великий, буфер 2 перевертається, що призводить до затримки стрибка від низького до високого на виході.
Постійна часу: беручи за приклад звичайну інтегральну схему серії RC, коли напруга вхідного сигналу подається на вхідний кінець, напруга на конденсаторі поступово зростає. Зарядний струм зменшується зі збільшенням напруги, резистор R і конденсатор C підключаються послідовно до вхідного сигналу VI, а вихідний сигнал V0 від конденсатора C, коли значення RC (τ) і вхідний прямокутний сигнал ширина tW відповідає: τ “tW”, ця схема називається інтегральною схемою.
Налаштування: систематичне налаштування частотно-залежних схем, таких як стільникові телефони, радіо та телевізори.
Оскільки резонансна частота коливального контуру, налаштованого на IC, є функцією IC, ми виявили, що відношення максимальної до мінімальної резонансної частоти коливального контуру змінюється в залежності від кореня квадратного із співвідношення ємностей. Коефіцієнт ємності тут відноситься до відношення ємності, коли напруга зворотного зсуву є найменшою, до ємності, коли напруга зворотного зміщення є найвищою. Таким чином, настроювальна характеристика ланцюга (частота зміщення-резонанс) є в основному параболою.
Випрямляч: увімкнення або вимкнення напівзамкненого провідника в заданий час.
Зберігання енергії: Зберігання електричної енергії для вивільнення, коли це необхідно. Наприклад, спалах камери, опалювальне обладнання тощо.
Загалом, електролітичні конденсатори будуть виконувати роль накопичувачів енергії, для спеціальних конденсаторів для зберігання енергії механізм ємнісного накопичення енергії - це конденсатори з подвійним електричним шаром і конденсатори Фарадея. Його основною формою є суперконденсаторне накопичення енергії, в якому суперконденсатори є конденсаторами, що використовують принцип подвійних електричних шарів.
Коли прикладена напруга прикладається до двох пластин суперконденсатора, позитивний електрод пластини зберігає позитивний заряд, а негативна пластина зберігає негативний заряд, як у звичайних конденсаторах. Під дією електричного поля, створеного зарядом на двох пластинах суперконденсатора, на межі розділу між електролітом і електродом утворюється протилежний заряд, щоб врівноважити внутрішнє електричне поле електроліту.
Цей позитивний і негативний заряди розташовані в протилежних положеннях на поверхні контакту між двома різними фазами з дуже коротким проміжком між позитивними і негативними зарядами, і цей шар розподілу заряду називається подвійним електричним шаром, тому електрична ємність дуже велика.
Час публікації: 15 серпня 2023 р
