Kondensaattori on yleisimmin käytetty laite piirisuunnittelussa, on yksi passiivisista komponenteista, aktiivinen laite on yksinkertaisesti laitteen energiantarve (sähköinen) lähde, jota kutsutaan aktiiviseksi laitteeksi, ilman energiaa (sähköinen) laitteen lähde on passiivinen laite .
Kondensaattorien rooli ja käyttö ovat yleensä monenlaisia, kuten: ohituksen, irrotuksen, suodatuksen, energian varastoinnin rooli; Vuonna loppuun värähtely, synkronointi ja rooli aikavakion.
Tasavirtaeristys: Toiminto on estää DC:n läpi ja päästää AC:n läpi.
Ohitus (irrotus): Tarjoaa alhaisen impedanssin polun tietyille rinnakkaisille komponenteille vaihtovirtapiirissä.
Ohituskondensaattori: Ohituskondensaattori, joka tunnetaan myös erotuskondensaattorina, on energian varastointilaite, joka toimittaa energiaa laitteelle. Se käyttää kondensaattorin taajuusimpedanssiominaisuuksia, ihanteellisen kondensaattorin taajuusominaisuuksia taajuuden kasvaessa, impedanssi pienenee, aivan kuten lampi, se voi tehdä lähtöjännitteestä tasaisen, vähentää kuormitusjännitteen vaihtelua. Ohituskondensaattorin tulee olla mahdollisimman lähellä kuormituslaitteen virtalähteen nastaa ja maadoitusnastaa, mikä on impedanssivaatimus.
Piirilevyä piirtäessäsi kiinnitä erityistä huomiota siihen, että vain kun se on lähellä komponenttia, se voi vaimentaa maapotentiaalin nousua ja ylijännitteen tai muun signaalinsiirron aiheuttamaa kohinaa. Suoraan sanottuna DC-virtalähteen AC-komponentti on kytketty virtalähteeseen kondensaattorin kautta, joka puhdistaa tasavirtalähdettä. C1 on ohituskondensaattori seuraavassa kuvassa, ja piirustuksen tulee olla mahdollisimman lähellä IC1:tä.
Irrotuskondensaattori: Irrotuskondensaattori on lähtösignaalin häiriö suodatinkohteena, irrotuskondensaattori vastaa akkua, sen latauksen ja purkauksen käyttöä, jotta virran mutaatio ei häiritse vahvistettua signaalia . Sen kapasiteetti riippuu signaalin taajuudesta ja aaltoilun vaimennusasteesta, ja irrotuskondensaattorilla on "akun" rooli vastatakseen käyttöpiirin virran muutoksiin ja välttääkseen kytkentähäiriöitä keskenään.
Ohituskondensaattori on itse asiassa irrotettu, mutta ohituskondensaattori viittaa yleensä korkeataajuiseen ohitukseen, eli pienen impedanssin vapautusreitin suurtaajuisen kytkentäkohinan parantamiseen. Suurtaajuinen ohituskapasitanssi on yleensä pieni, ja resonanssitaajuus on yleensä 0,1 F, 0,01 F jne. Erotuskondensaattorin kapasiteetti on yleensä suuri, joka voi olla 10 F tai suurempi riippuen piirin hajautetuista parametreista ja käyttövirran muutos.
Ero niiden välillä: ohituksen tarkoituksena on suodattaa sisääntulosignaalin häiriöt kohteena, ja erotuksen tarkoituksena on suodattaa lähtösignaalin häiriöt kohteena estääkseen häiriösignaalin palaamisen virtalähteeseen.
Kytkentä: Toimii liitäntänä kahden piirin välillä, jolloin AC-signaalit kulkevat läpi ja siirretään seuraavan tason piiriin.
Kondensaattoria käytetään kytkentäkomponenttina siirtämään edellinen signaali jälkimmäiseen vaiheeseen ja estämään edellisen tasavirran vaikutus jälkimmäiseen vaiheeseen niin, että piirin virheenkorjaus on yksinkertaista ja suorituskyky on vakaa. Jos AC-signaalin vahvistus ei muutu ilman kondensaattoria, mutta työpiste kaikilla tasoilla on suunniteltava uudelleen, etu- ja takaportaiden vaikutuksesta johtuen työpisteen virheenkorjaus on erittäin vaikeaa, ja se on lähes mahdotonta saavuttaa useita tasoja.
Suodatin: Tämä on erittäin tärkeää piirille, CPU:n takana oleva kondensaattori on pohjimmiltaan tämä rooli.
Eli mitä suurempi taajuus f, sitä pienempi on kondensaattorin impedanssi Z. Kun matala taajuus, kapasitanssi C, koska impedanssi Z on suhteellisen suuri, hyödylliset signaalit voivat kulkea tasaisesti; Korkealla taajuudella kondensaattori C on jo hyvin pieni johtuen impedanssista Z, joka vastaa suurtaajuisen kohinan oikosulkua GND:hen.
Suodattimen toiminta: ihanteellinen kapasitanssi, mitä suurempi kapasitanssi, mitä pienempi impedanssi, sitä korkeampi läpimenotaajuus. Elektrolyyttikondensaattorit ovat yleensä yli 1uF, jolla on suuri induktanssikomponentti, joten impedanssi on suuri korkean taajuuden jälkeen. Näemme usein, että joskus on olemassa suuri kapasitanssinen elektrolyyttikondensaattori rinnakkain pienen kondensaattorin kanssa, itse asiassa suuri kondensaattori alhaisella taajuudella, pieni kapasitanssi korkealla taajuudella, jotta korkeat ja matalat taajuudet suodatetaan kokonaan pois. Mitä suurempi kondensaattorin taajuus, sitä suurempi vaimennus, kondensaattori on kuin lampi, muutama vesipisara ei riitä aiheuttamaan suurta muutosta siinä, eli jännitteen vaihtelu ei ole hyvä aika kun jännite voidaan puskuroida.
Kuva C2 Lämpötilan kompensointi: Parantaa piirin vakautta kompensoimalla muiden komponenttien riittämättömän lämpötilan mukautumiskyvyn vaikutusta.
Analyysi: Koska ajoituskondensaattorin kapasiteetti määrää linjaoskillaattorin värähtelytaajuuden, ajoituskondensaattorin kapasiteetin on oltava erittäin vakaa, eikä se muutu ympäristön kosteuden muuttuessa, jotta oskillaattorin värähtelytaajuus saadaan aikaan. linjaoskillaattori vakaa. Siksi kondensaattoreita, joilla on positiivinen ja negatiivinen lämpötilakerroin, käytetään rinnakkain lämpötilan täydentämiseen. Käyttölämpötilan noustessa C1:n kapasiteetti kasvaa, kun taas C2:n kapasiteetti pienenee. Kahden rinnakkaisen kondensaattorin kokonaiskapasiteetti on kahden kondensaattorin kapasiteettien summa. Koska yksi kapasiteetti kasvaa ja toinen pienenee, kokonaiskapasiteetti on periaatteessa ennallaan. Vastaavasti lämpötilaa laskettaessa yhden kondensaattorin kapasiteettia pienennetään ja toisen nostetaan ja kokonaiskapasiteetti on periaatteessa ennallaan, mikä stabiloi värähtelytaajuutta ja saavuttaa lämpötilan kompensoinnin tarkoituksen.
Ajoitus: Kondensaattoria käytetään yhdessä vastuksen kanssa piirin aikavakion määrittämiseen.
Kun tulosignaali hyppää matalasta korkeaan, RC-piiri syötetään puskuroinnin 1 jälkeen. Kondensaattorin latauksen ominaisuuden vuoksi signaali pisteessä B ei hyppää välittömästi tulosignaalin mukana, vaan se kasvaa asteittain. Kun puskuri 2 on riittävän suuri, se kääntyy, mikä johtaa viivästyneeseen hyppyyn matalasta korkeaan lähdössä.
Aikavakio: Kun otetaan esimerkkinä yleinen RC-sarjan integroitu piiri, kun tulosignaalin jännite syötetään tulopäähän, kondensaattorin jännite nousee vähitellen. Latausvirta pienenee jännitteen noustessa, vastus R ja kondensaattori C kytketään sarjaan tulosignaaliin VI ja ulostulosignaaliin V0 kondensaattorilta C, kun RC (τ) -arvo ja sisääntulon neliöaalto leveys tW meet: τ “tW”, tätä piiriä kutsutaan integroiduksi piiriksi.
Viritys: Taajuudesta riippuvaisten piirien, kuten matkapuhelimien, radioiden ja televisioiden, järjestelmällinen viritys.
Koska IC-viritetyn värähtelypiirin resonanssitaajuus on IC:n funktio, havaitsemme, että värähtelypiirin suurimman ja pienimmän resonanssitaajuuden suhde vaihtelee kapasitanssisuhteen neliöjuuren mukaan. Kapasitanssisuhde tarkoittaa tässä kapasitanssin suhdetta, kun käänteinen esijännite on pienin, kapasitanssiin, kun käänteinen esijännite on suurin. Siksi piirin viritysominaisuuskäyrä (bias-resonanssitaajuus) on pohjimmiltaan paraabeli.
Tasasuuntaaja: Puolisuljetun johdinkytkinelementin kytkeminen päälle tai pois ennalta määrättynä aikana.
Energian varastointi: Sähköenergian varastointi vapauttamista varten tarvittaessa. Kuten kameran salama, lämmityslaitteet jne.
Yleensä elektrolyyttikondensaattoreilla on energian varastoinnin rooli, erityisissä energian varastointikondensaattoreissa kapasitiivisen energian varastoinnin mekanismi on kaksinkertaiset sähkökerroskondensaattorit ja Faraday-kondensaattorit. Sen päämuoto on superkondensaattorien energiavarasto, jossa superkondensaattorit ovat kondensaattoreita, jotka käyttävät kaksinkertaisen sähkökerroksen periaatetta.
Kun kohdistettu jännite syötetään superkondensaattorin kahteen levyyn, levyn positiivinen elektrodi tallentaa positiivisen varauksen ja negatiivinen levy tallentaa negatiivisen varauksen, kuten tavallisissa kondensaattoreissa. Superkondensaattorin kahden levyn varauksen synnyttämän sähkökentän alla elektrolyytin ja elektrodin väliseen rajapintaan muodostuu vastakkainen varaus elektrolyytin sisäisen sähkökentän tasapainottamiseksi.
Tämä positiivinen ja negatiivinen varaus on järjestetty vastakkaisiin asentoihin kosketuspinnalla kahden eri vaiheen välillä, ja positiivisten ja negatiivisten varausten välillä on erittäin lyhyt rako, ja tätä varauksen jakautumiskerrosta kutsutaan kaksoissähkökerrokseksi, joten sähkökapasiteetti on erittäin suuri.
Postitusaika: 15.8.2023
