Kondenzátor je najčastejšie používané zariadenie v obvodovom dizajne, je jedným z pasívnych komponentov, aktívne zariadenie je jednoducho potreba energie (elektrického) zdroja zariadenia nazývaného aktívne zariadenie, bez energie (elektrického) zdroja zariadenia je pasívne zariadenie .
Úloha a použitie kondenzátorov je vo všeobecnosti mnoho druhov, ako napríklad: úloha bypassu, oddelenia, filtrovania, akumulácie energie;Pri dokončovaní oscilácie, synchronizácia a úloha časovej konštanty.
Izolácia jednosmerného prúdu: Funkciou je zabrániť priechodu jednosmerného prúdu a nechať prúdiť striedavý prúd.
Bypass (odpojenie): Poskytuje cestu s nízkou impedanciou pre určité paralelné komponenty v obvode striedavého prúdu.
Obtokový kondenzátor: Obtokový kondenzátor, tiež známy ako oddeľovací kondenzátor, je zariadenie na ukladanie energie, ktoré poskytuje energiu zariadeniu.Využíva frekvenčné impedančné charakteristiky kondenzátora, frekvenčné charakteristiky ideálneho kondenzátora, keď sa frekvencia zvyšuje, impedancia klesá, rovnako ako jazierko, môže zjednotiť výstupné napätie, znížiť kolísanie napätia záťaže.Obtokový kondenzátor by mal byť čo najbližšie k napájaciemu kolíku a uzemňovaciemu kolíku záťažového zariadenia, čo je požiadavka na impedanciu.
Pri kreslení DPS venujte zvláštnu pozornosť tomu, že iba v blízkosti súčiastky môže potlačiť eleváciu zemného potenciálu a šum spôsobený nadmerným napätím alebo prenosom iného signálu.Na rovinu povedané, striedavá zložka jednosmerného napájacieho zdroja je prepojená s napájacím zdrojom cez kondenzátor, ktorý hrá úlohu čistenia jednosmerného napájacieho zdroja.C1 je obtokový kondenzátor na nasledujúcom obrázku a nákres by mal byť čo najbližšie k IC1.
Oddeľovací kondenzátor: Oddeľovací kondenzátor je rušenie výstupného signálu ako objekt filtra, oddeľovací kondenzátor je ekvivalentný batérii, využitie jej nabíjania a vybíjania, takže zosilnený signál nebude rušený mutáciou prúdu .Jeho kapacita závisí od frekvencie signálu a stupňa potlačenia zvlnenia a oddeľovací kondenzátor má hrať úlohu „batérie“, aby zodpovedal zmenám prúdu v budiacom obvode a zabránil vzájomnému rušeniu väzby.
Obtokový kondenzátor je v skutočnosti oddelený, ale obtokový kondenzátor sa vo všeobecnosti vzťahuje na vysokofrekvenčný bypass, to znamená na zlepšenie vysokofrekvenčného spínacieho šumu nízkoimpedančnej uvoľňovacej cesty.Kapacita vysokofrekvenčného bypassu je vo všeobecnosti malá a rezonančná frekvencia je všeobecne 0,1F, 0,01F atď. Kapacita oddeľovacieho kondenzátora je vo všeobecnosti veľká, ktorá môže byť 10F alebo väčšia, v závislosti od distribuovaných parametrov v obvode a zmena hnacieho prúdu.
Rozdiel medzi nimi: bypass slúži na filtrovanie rušenia vo vstupnom signáli ako objekte a decoupling má filtrovať rušenie vo výstupnom signáli ako objekt, aby sa zabránilo návratu rušivého signálu do napájacieho zdroja.
Väzba: Funguje ako spojenie medzi dvoma obvodmi, čo umožňuje prechod striedavých signálov a ich prenos do obvodu ďalšej úrovne.
Kondenzátor sa používa ako spojovací prvok na prenos prvého signálu do druhého stupňa a na blokovanie vplyvu prvého jednosmerného prúdu na druhý stupeň, takže ladenie obvodu je jednoduché a výkon je stabilný.Ak sa zosilnenie striedavého signálu nemení bez kondenzátora, ale je potrebné prepracovať pracovný bod na všetkých úrovniach, vplyvom predných a zadných stupňov je odladenie pracovného bodu veľmi ťažké a je takmer nemožné dosiahnuť pri viacerých úrovniach.
Filter: Toto je veľmi dôležité pre obvod, kondenzátor za CPU je v podstate táto úloha.
To znamená, že čím väčšia je frekvencia f, tým menšia je impedancia Z kondenzátora.Keď je nízka frekvencia, kapacita C, pretože impedancia Z je relatívne veľká, užitočné signály môžu prechádzať hladko;Pri vysokej frekvencii je kondenzátor C už veľmi malý kvôli impedancii Z, čo je ekvivalentné skratovaniu vysokofrekvenčného šumu na GND.
Činnosť filtra: ideálna kapacita, čím väčšia kapacita, tým menšia impedancia, tým vyššia frekvencia prechodu.Elektrolytické kondenzátory sú všeobecne viac ako 1uF, čo má veľkú indukčnú zložku, takže impedancia bude veľká po vysokej frekvencii.Často vidíme, že niekedy existuje veľký kapacitný elektrolytický kondenzátor paralelne s malým kondenzátorom, v skutočnosti veľký kondenzátor cez nízku frekvenciu, malá kapacita cez vysokú frekvenciu, aby sa úplne odfiltrovali vysoké a nízke frekvencie.Čím vyššia je frekvencia kondenzátora, tým väčší je útlm, kondenzátor je ako jazierko, pár kvapiek vody v ňom nestačí spôsobiť veľkú zmenu, to znamená, že kolísanie napätia nie je skvelý čas, keď napätie môže byť vyrovnávané.
Obrázok C2 Teplotná kompenzácia: Na zlepšenie stability obvodu kompenzáciou vplyvu nedostatočnej teplotnej adaptability ostatných komponentov.
Analýza: Pretože kapacita časovacieho kondenzátora určuje frekvenciu oscilácií linkového oscilátora, je potrebné, aby kapacita časovacieho kondenzátora bola veľmi stabilná a nemení sa so zmenou vlhkosti prostredia, aby sa frekvencia oscilácií linkový oscilátor stabilný.Preto sa paralelne používajú kondenzátory s kladnými a zápornými teplotnými koeficientmi na vykonávanie teplotnej komplementácie.Keď prevádzková teplota stúpa, kapacita C1 sa zvyšuje, zatiaľ čo kapacita C2 klesá.Celková kapacita dvoch paralelne zapojených kondenzátorov je súčtom kapacít dvoch kondenzátorov.Keďže jedna kapacita sa zvyšuje, zatiaľ čo druhá klesá, celková kapacita sa v podstate nemení.Podobne pri znížení teploty sa kapacita jedného kondenzátora zníži a druhý zvýši a celková kapacita sa v podstate nemení, čím sa stabilizuje frekvencia kmitov a dosiahne sa účel teplotnej kompenzácie.
Časovanie: Kondenzátor sa používa v spojení s rezistorom na určenie časovej konštanty obvodu.
Keď vstupný signál preskočí z nízkeho na vysoký, RC obvod je na vstupe po vyrovnávacej pamäti 1. Charakteristika nabíjania kondenzátora spôsobuje, že signál v bode B neskočí okamžite so vstupným signálom, ale má proces postupného zvyšovania.Keď je dostatočne veľký, buffer 2 sa preklopí, čo vedie k oneskorenému skoku z nízkej na vysokú na výstupe.
Časová konštanta: Ak vezmeme ako príklad bežný integrovaný obvod série RC, keď sa napätie vstupného signálu privedie na vstupný koniec, napätie na kondenzátore postupne stúpa.Nabíjací prúd klesá so stúpaním napätia, rezistor R a kondenzátor C sú zapojené do série so vstupným signálom VI a výstupný signál V0 z kondenzátora C, keď hodnota RC (τ) a vstupná štvorcová vlna šírka tW spĺňajú: τ „tW“, tento obvod sa nazýva integrovaný obvod.
Ladenie: Systematické ladenie frekvenčne závislých obvodov, ako sú mobilné telefóny, rádiá a televízory.
Pretože rezonančná frekvencia ladeného oscilačného obvodu IC je funkciou IC, zistíme, že pomer maximálnej k minimálnej rezonančnej frekvencii oscilačného obvodu sa mení s druhou odmocninou pomeru kapacity.Pomer kapacity sa tu týka pomeru kapacity, keď je spätné predpätie najnižšie ku kapacite, keď je spätné predpätie najvyššie.Preto je ladiaca charakteristika obvodu (bias-rezonančná frekvencia) v podstate parabolou.
Usmerňovač: Zapnutie alebo vypnutie polouzavretého spínacieho prvku vodiča vo vopred stanovenom čase.
Skladovanie energie: Ukladanie elektrickej energie na uvoľnenie v prípade potreby.Napríklad blesk fotoaparátu, vykurovacie zariadenie atď.
Vo všeobecnosti budú mať elektrolytické kondenzátory úlohu ukladania energie, pre špeciálne kondenzátory na ukladanie energie sú mechanizmom kapacitného ukladania energie dvojvrstvové kondenzátory a Faradayove kondenzátory.Jeho hlavnou formou je superkondenzátorové ukladanie energie, v ktorom sú superkondenzátory kondenzátory využívajúce princíp dvojitých elektrických vrstiev.
Keď sa aplikované napätie aplikuje na dve dosky superkondenzátora, kladná elektróda dosky ukladá kladný náboj a záporná doska záporný náboj, ako v bežných kondenzátoroch.Pod elektrickým poľom generovaným nábojom na dvoch doskách superkondenzátora sa na rozhraní medzi elektrolytom a elektródou vytvorí opačný náboj, aby sa vyrovnalo vnútorné elektrické pole elektrolytu.
Tento kladný náboj a záporný náboj sú usporiadané v opačných polohách na kontaktnom povrchu medzi dvoma rôznymi fázami s veľmi krátkou medzerou medzi kladnými a zápornými nábojmi a táto vrstva distribúcie náboja sa nazýva dvojitá elektrická vrstva, takže elektrická kapacita je veľmi veľká.
Čas odoslania: 15. august 2023