DC kondansatör bloğu için doğru değeri nasıl hesaplayabilirim?

DC kapasitör bloğu için kapasitör değerleri önemli mi?

Gerilim 0 ila +1.98 V arasında değişen 1.98 V _pp (1 kHz ila 100 kHz) başlangıç sinyalini dönüştürmek için bir blok DC'ye ihtiyacım var :

Voltaj -0,99 V ile +0,99 V arasında değişen 1,98 V _pp (1 kHz - 100 kHz) sinyalleri için:

Davam için en uygun değer ne olurdu? Ve neden?

capacitor

— VF35468
kaynak

Evet, değer önemlidir. Kondansatör (diğer bileşenlerle birlikte) DC'yi engellemek için yüksek geçişli bir filtre oluşturur ve filtrenin köşe frekansının sinyalinizin en düşük frekansının altında olması gerekir. Bununla birlikte, doğru değeri belirlemenize yardımcı olması için devrenizi göstermeniz gerekir.

— Boş

Bir kondansatörü DC engelleyici eleman olarak kullanmak istiyorsanız (yani, sinyal kaynağı ile seri olarak) kapasitans değerini aşağıdakilere göre seçmelisiniz:

AC sinyal frekansı f ;
Eşdeğer Direnç Req "NODE A" dan GND'ye görüldü (aşağıdaki şekle bakınız).

şematik

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Neden bu? Başka birinin belirttiği gibi, kapasitörün rolü yüksek geçişli bir filtre uygulamaktır, yani yüksek frekanslı bileşenler geçirilir ve düşük frekanslı olanlar (DC gibi) engellenir.

f_{- 3 d B} = \frac{1}{2 π C R_{e q}}

$f_{-3dB}=\frac{1}{2 \pi C R_{eq} }$

Bunu anlamanın iyi bir yolu, bir kapasitörün nasıl inşa edildiğini düşünmektir: temel olarak, bir dielektrik ile ayrılmış iki iletken plaka vardır. Bir DC akımının asla içinden akmayacağını anlamak kolaydır ... Aksine, içindeki voltaj zamanla değişiyorsa (ve bu daha yüksek frekans sinyalleri için de geçerlidir). Kabaca, frekans ve kapasitans değeri ne kadar yüksek olursa , kapasitör akımı o kadar büyük olur, bu nedenle sinyal engelleme kapasitesi o kadar küçük olur.

— NotANumber
kaynak

Neden Yüksek Geçişli Filtre uygulanmalı? DC engelleme elemanı olarak tek kapasitör iyi değil mi? Doğru anlarsam, HPF kesme frekansının altındaki frekansları zayıflatır ve DC bileşeni 0Hz'dir, yani kesme frekansından bağımsız olarak herhangi bir yüksek geçiş filtresinde kaldırılır, değil mi? Sinüzoidal voltajın değerini 0'dan 1.98V'a -0.99V'dan + 0.99V'a düşürmek istiyorum. Bu -0.99V DC bileşeni mi?

— VF35468

Tamam anladım :) herhangi bir kapasitörün DC'yi bloke ettiğini söyleyerek haklısınız (ve cevabımda işaret ettiğim şey budur). Bununla birlikte, yalnızca çıkışı NO LOAD İLE (yani sonsuz direnç ----> sıfır kesme frekansı ile) ölçerseniz sorun yaşamayacaksınız. Ancak, gerçek bir yük kullanıyorsanız, kesme frekansının yükselmesine neden olabilecek sonlu bir dirence sahipsiniz ... ve 1kHz sinüzoidinizi öldürmek istemezsiniz ..

— NotANumber

Yani ... diyelim ki sonsuz bir yük empedansınız varsa, iyi ... kapasitör değeri hakkında endişelenmenize gerek yok: 1pF bile AC sinyalinizi bozmadan iyi çalışır. Ancak, bir yükün varlığı (

— istenip

Tamam, kesme frekansını anlıyorum, ancak ilk sinüs dalgasımdaki DC bileşeni tam olarak nedir (0 ila 1.98V)? Kondansatör DC bileşenini, yani başlangıç genliğinden 0,99V "Azalır". Kapasitör, genliğin tam olarak yarısı olan 0.99V'yi tam olarak nasıl seçer ve sinyali pozitif (+ 0.99V) ve negatif (-0.99V) olmak üzere 2 parçaya dönüştürür?

— VF35468

DC bileşeni, bir sinyalin zaman ortalaması değeridir, dolayısıyla 0,99V'dir. Herhangi bir sonlu-enerji sinyali birkaç sinüzoidal ve kosinosidal salınımın (Fourier serisi / integral) bir toplamı olarak temsil edilebilir. 0Hz + 1kHz'den başlıyorsunuz ... kondansatörün DC için AÇIK DEVRE olduğuna dikkat çektiğim için, yükten sabit akım gelmeyecek şekilde sabit bir akım akmayacak. Bu nedenle, A düğümünde sadece zamanla değişen sinyaller gözlemlenebilir. Bunun nedeni temel fizik, yani kapasitör plakalarındaki şarj yansıtma

— NotANumber

DC engelleme kapasitörü, (seri) kaynak empedansı ve (paralel) yük empedansı ile birleştirildiğinde yüksek geçişli bir filtre görevi görür. Bir kapasitör değeri seçmek için bu dirençleri ve ilgi frekanslarınızı kullanın.

— nibot
kaynak