Як обчислити правильне значення для конденсаторного блоку постійного струму?

Чи важливі значення конденсатора для конденсаторного блоку постійного струму?

Мені потрібен блок постійного струму для перетворення початкового сигналу 1,98 В _п.п. (1 кГц до 100 кГц) напругою в межах від 0 до +1,98 В:

Для сигналу 1,98 В _п.п. (1 кГц до 100 кГц) напругою від -0,99 В до +0,99 В:

Що було б найбільш підходящим значенням для мого випадку? І чому?

capacitor

— VF35468
джерело

Так, значення важливе. Конденсатор (разом з іншими компонентами) створює фільтр високих частот, щоб блокувати постійний струм, і вам потрібна кутова частота фільтра, яка буде нижчою за найнижчу частоту вашого сигналу. Однак вам потрібно показати схему, щоб хтось міг допомогти вам визначити правильне значення.

— Нуль

Якщо ви хочете використовувати конденсатор як блокуючий постійний струм (тобто послідовно з джерелом сигналу), слід вибрати значення його ємності відповідно до:

Частота сигналу змінного струму f ;
Еквівалентний опір Req видно з «A» NODE (дивись малюнок нижче) до GND.

схематичний

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Чому це? Як уже хтось сказав, роль конденсатора полягає у впровадженні високочастотного фільтра, тобто високочастотні компоненти передаються, а низькочастотні (наприклад, постійний струм) блокуються.

f_{- 3 d B} = \frac{1}{2 π C R_{e q}}

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

Хороший спосіб зрозуміти це - розглянути спосіб побудови конденсатора: в основному, є дві електропровідні пластини, розділені діелектриком. Неважко зрозуміти, що струм постійного струму ніколи не протікатиме через нього ... Скоріше, струм через конденсатор можливий, якщо напруга на ньому змінюється з часом (і це стосується сигналів більш високої частоти). Приблизно, чим вище частота і значення ємності , тим більший струм конденсатора, тим менша можливість блокування сигналу.

— NotANumber
джерело

Навіщо застосовувати високочастотний фільтр? Єдиний конденсатор, як блокуючий постійний струм, не годиться? Якщо я правильно розумію, HPF послаблює частоти, що знаходяться нижче частоти відсічення, а компонент постійного струму - 0 ГГц, тобто він буде видалений у будь-якому високочастотному фільтрі, незалежно від частоти відсічення, правда? Хочу "зменшити" значення синусоїдальної напруги, від 0 до 1,98 В до -0,99 В до + 0,99 В. Це компонент постійного струму -0,99 В?

— VF35468

Гаразд зрозумів :) Ви праві, говорячи про те, що будь-який конденсатор блокує постійний струм (і на це я вказав у своїй відповіді). Однак у вас не виникне проблем, лише якщо ви вимірюєте вихід без навантаження (тобто з нескінченним опором ----> нульова частота відсікання). Однак, якщо ви рухаєтесь із реальним навантаженням, у вас є обмежений опір, який може спричинити зростання частоти зрізу ..... і ви не хочете вбивати синусоїду 1 кГц.

— NotANumber

Отже .... скажімо, що якщо у вас є нескінченний опір навантаження, ну ... не потрібно турбуватися про значення конденсатора: навіть 1pF буде добре працювати, не погіршуючи сигнал змінного струму. Однак наявність навантаження (хотілося це чи ні) робить речі трохи складнішими

— NotANumber

Гаразд, я розумію частоту відсічення, але що саме є компонентом постійного струму в моїй початковій синусоїді (від 0 до 1,98 В)? Конденсатор видаляє компонент постійного струму, тобто "Зменшує" 0,99 В від початкової амплітуди. Як саме конденсатор вибирає 0,99 В, що становить рівно половину амплітуди, і перетворює сигнал на 2 частини, позитивну (+ 0,99 В) і негативну (-0,99 В)?

— VF35468

Компонент постійного струму - це середньочасове значення сигналу, тому 0,99 В. Будь-який кінцево-енергетичний сигнал може бути представлений у вигляді суми декількох синусоїдальних та косинусоїдальних коливань (ряд Фур'є / інтеграл). Ви починаєте з 0 Гц + 1 кГц ... як я зазначив, конденсатор є ВІДКРИТИМИ СИЛУ ДЛЯ постійного струму, тому через навантаження не буде протікати постійний струм, викликаючи появу постійної напруги. Тому на вузлі A можна спостерігати лише сигнали, що змінюються часом. Це пов'язано з основною фізикою, тобто дзеркальним відображенням зарядів на пластинах конденсаторів

— NotANumber

Блокуючий постійний струм конденсатор виконує функцію високочастотного фільтра в поєднанні з імпедансом (серійного) джерела і (паралельним) опором навантаження. Скористайтеся цими опорами та частотами, що вас цікавлять, щоб вибрати значення конденсатора.

— nibot
джерело