Condensator is het meest gebruikte apparaat in circuitontwerp, is een van de passieve componenten, het actieve apparaat is eenvoudigweg de behoefte aan energie (elektrische) bron van het apparaat, genaamd actief apparaat, zonder energie (elektrische) bron van het apparaat is passief apparaat .
De rol en het gebruik van condensatoren zijn over het algemeen velerlei, zoals: de rol van bypass, ontkoppeling, filtering, energieopslag; Bij de voltooiing van oscillatie, synchronisatie en de rol van tijdconstante.
DC-isolatie: De functie is om te voorkomen dat de DC doorgaat en de AC doorlaat.
Bypass (ontkoppeling): Biedt een pad met lage impedantie voor bepaalde parallelle componenten in een AC-circuit.
Bypass-condensator: Een bypass-condensator, ook wel ontkoppelingscondensator genoemd, is een energieopslagapparaat dat energie aan een apparaat levert. Het maakt gebruik van de frequentie-impedantiekarakteristieken van de condensator, de frequentiekarakteristieken van de ideale condensator naarmate de frequentie toeneemt, de impedantie afneemt, net als een vijver, kan het de uitgangsspanning uniform maken, de fluctuatie van de belastingsspanning verminderen. De bypass-condensator moet zich zo dicht mogelijk bij de voedingspin en aardingspin van het laadapparaat bevinden, wat de impedantievereiste is.
Let er bij het tekenen van de printplaat speciaal op dat deze alleen als deze zich dicht bij een component bevindt, de verhoging van het aardpotentiaal en ruis veroorzaakt door overmatige spanning of andere signaaloverdracht kan onderdrukken. Om het bot te zeggen: de AC-component van de DC-voeding is gekoppeld aan de voeding via de condensator, die de rol speelt van het zuiveren van de DC-voeding. C1 is de bypass-condensator in de volgende afbeelding en de tekening moet zo dicht mogelijk bij IC1 liggen.
Ontkoppelingscondensator: de ontkoppelingscondensator is de interferentie van het uitgangssignaal als filterobject, de ontkoppelingscondensator is gelijk aan de batterij, het gebruik van zijn lading en ontlading, zodat het versterkte signaal niet wordt verstoord door de mutatie van de stroom . De capaciteit ervan hangt af van de frequentie van het signaal en de mate van onderdrukking van rimpelingen, en de ontkoppelcondensator moet een "batterijrol" spelen om de veranderingen in de stroom van het aandrijfcircuit op te vangen en koppelingsinterferentie tussen elkaar te voorkomen.
De bypass-condensator is feitelijk ontkoppeld, maar de bypass-condensator verwijst over het algemeen naar de hoogfrequente bypass, dat wil zeggen om de hoogfrequente schakelruis van een vrijgavepad met lage impedantie te verbeteren. De hoogfrequente bypass-capaciteit is over het algemeen klein en de resonantiefrequentie is over het algemeen 0,1F, 0,01F, enz. De capaciteit van de ontkoppelcondensator is over het algemeen groot, die 10F of groter kan zijn, afhankelijk van de verdeelde parameters in het circuit en de verandering in de aandrijfstroom.
Het verschil tussen beide: de bypass is om de interferentie in het ingangssignaal als object te filteren, en de ontkoppeling is om de interferentie in het uitgangssignaal als object te filteren om te voorkomen dat het interferentiesignaal terugkeert naar de voeding.
Koppeling: Fungeert als een verbinding tussen twee circuits, waardoor AC-signalen kunnen passeren en naar het volgende circuit kunnen worden verzonden.
De condensator wordt gebruikt als koppelcomponent om het eerstgenoemde signaal naar de laatstgenoemde trap over te brengen, en om de invloed van de eerstgenoemde gelijkstroom op de laatstgenoemde trap te blokkeren, zodat het debuggen van het circuit eenvoudig is en de prestaties stabiel zijn. Als de AC-signaalversterking niet verandert zonder condensator, maar het werkpunt op alle niveaus opnieuw moet worden ontworpen, vanwege de invloed van de voor- en achtertrappen, is het debuggen van het werkpunt erg moeilijk en is het bijna onmogelijk om dit te bereiken meerdere niveaus.
Filter: Dit is erg belangrijk voor het circuit, de condensator achter de CPU vervult in feite deze rol.
Dat wil zeggen: hoe groter de frequentie f, hoe kleiner de impedantie Z van de condensator. Wanneer de lage frequentie capaciteit C is, omdat de impedantie Z relatief groot is, kunnen bruikbare signalen soepel passeren; Bij hoge frequentie is condensator C al erg klein vanwege de impedantie Z, wat overeenkomt met het kortsluiten van hoogfrequente ruis naar GND.
Filteractie: ideale capaciteit, hoe groter de capaciteit, hoe kleiner de impedantie, hoe hoger de passeerfrequentie. Elektrolytische condensatoren zijn over het algemeen groter dan 1uF, wat een grote inductiecomponent heeft, dus de impedantie zal groot zijn na een hoge frequentie. We zien vaak dat er soms een elektrolytische condensator met grote capaciteit parallel staat aan een kleine condensator, in feite een grote condensator door lage frequentie, kleine capaciteit door hoge frequentie, om hoge en lage frequenties volledig uit te filteren. Hoe hoger de frequentie van de condensator, hoe groter de verzwakking, de condensator is als een vijver, een paar druppels water zijn niet genoeg om er een grote verandering in te veroorzaken, dat wil zeggen, de spanningsschommelingen zijn geen geweldige tijd wanneer de spanning kan worden gebufferd.
Figuur C2 Temperatuurcompensatie: Om de stabiliteit van het circuit te verbeteren door het effect van onvoldoende temperatuuraanpassing van andere componenten te compenseren.
Analyse: Omdat de capaciteit van de timingcondensator de oscillatiefrequentie van de lijnoscillator bepaalt, moet de capaciteit van de timingcondensator zeer stabiel zijn en niet veranderen met de verandering van de omgevingsvochtigheid, om de oscillatiefrequentie van de lijnoscillator stabiel. Daarom worden condensatoren met positieve en negatieve temperatuurcoëfficiënten parallel gebruikt om temperatuurcomplementatie uit te voeren. Wanneer de bedrijfstemperatuur stijgt, neemt de capaciteit van C1 toe, terwijl de capaciteit van C2 afneemt. De totale capaciteit van twee parallel geschakelde condensatoren is de som van de capaciteiten van twee condensatoren. Omdat de ene capaciteit toeneemt terwijl de andere afneemt, blijft de totale capaciteit in principe ongewijzigd. Op dezelfde manier wordt, wanneer de temperatuur wordt verlaagd, de capaciteit van de ene condensator verminderd en de andere vergroot, en blijft de totale capaciteit in principe onveranderd, wat de oscillatiefrequentie stabiliseert en het doel van temperatuurcompensatie bereikt.
Timing: De condensator wordt in combinatie met de weerstand gebruikt om de tijdconstante van het circuit te bepalen.
Wanneer het ingangssignaal van laag naar hoog springt, wordt het RC-circuit ingevoerd na buffering 1. Het kenmerk van het opladen van de condensator zorgt ervoor dat het signaal op punt B niet onmiddellijk meespringt met het ingangssignaal, maar geleidelijk toeneemt. Wanneer de buffer 2 groot genoeg is, draait hij om, wat resulteert in een vertraagde sprong van laag naar hoog aan de uitgang.
Tijdconstante: Als we de gewone geïntegreerde schakeling uit de RC-serie als voorbeeld nemen, stijgt de spanning op de condensator geleidelijk wanneer de ingangssignaalspanning wordt aangelegd aan het ingangseinde. De laadstroom neemt af met het stijgen van de spanning, de weerstand R en de condensator C zijn in serie verbonden met het ingangssignaal VI, en het uitgangssignaal VO van de condensator C, wanneer de RC (τ)-waarde en de ingangsblokgolf breedte tW meet: τ “tW”, dit circuit wordt een geïntegreerd circuit genoemd.
Tuning: systematisch afstemmen van frequentieafhankelijke circuits, zoals mobiele telefoons, radio's en televisietoestellen.
Omdat de resonantiefrequentie van een IC-afgestemd oscillerend circuit een functie is van IC, ontdekken we dat de verhouding tussen de maximale en minimale resonantiefrequentie van het oscillerende circuit varieert met de vierkantswortel van de capaciteitsverhouding. De capaciteitsverhouding verwijst hier naar de verhouding van de capaciteit wanneer de spervoorspanning het laagst is, en de capaciteit wanneer de spervoorspanning het hoogst is. Daarom is de afstemkarakteristiek van de schakeling (bias-resonantiefrequentie) in principe een parabool.
Gelijkrichter: het in- of uitschakelen van een halfgesloten geleiderschakelelement op een vooraf bepaald tijdstip.
Energieopslag: elektrische energie opslaan om deze indien nodig vrij te geven. Zoals cameraflitser, verwarmingsapparatuur, etc.
Over het algemeen zullen elektrolytische condensatoren de rol van energieopslag spelen, voor speciale energieopslagcondensatoren is het mechanisme van capacitieve energieopslag dubbele elektrische laagcondensatoren en Faraday-condensatoren. De belangrijkste vorm is de energieopslag van supercondensatoren, waarbij supercondensatoren condensatoren zijn die gebruikmaken van het principe van dubbele elektrische lagen.
Wanneer de aangelegde spanning wordt aangelegd op de twee platen van de supercondensator, slaat de positieve elektrode van de plaat de positieve lading op, en slaat de negatieve plaat de negatieve lading op, zoals bij gewone condensatoren. Onder het elektrische veld dat wordt gegenereerd door de lading op de twee platen van de supercondensator, wordt de tegengestelde lading gevormd op het grensvlak tussen de elektrolyt en de elektrode om het interne elektrische veld van de elektrolyt in evenwicht te brengen.
Deze positieve lading en negatieve lading zijn in tegengestelde posities op het contactoppervlak tussen twee verschillende fasen gerangschikt met een zeer korte opening tussen positieve en negatieve ladingen, en deze ladingsverdelingslaag wordt de dubbele elektrische laag genoemd, dus de elektrische capaciteit is erg groot.
Posttijd: 15 augustus 2023
