ظرفیت به این صورت درک می شود، واقعا ساده!

خازن متداول ترین وسیله ای است که در طراحی مدار استفاده می شود، یکی از اجزای غیرفعال است، دستگاه فعال به سادگی نیاز به انرژی (الکتریکی) منبع دستگاه به نام دستگاه فعال است، بدون انرژی (الکتریکی) منبع دستگاه دستگاه غیرفعال است. .

نقش و استفاده از خازن ها به طور کلی انواع مختلفی دارد، مانند: نقش بای پس، جداسازی، فیلتر کردن، ذخیره انرژی. در تکمیل نوسان، هماهنگ سازی و نقش ثابت زمانی.

جداسازی Dc: عملکرد این است که از عبور DC جلوگیری می کند و اجازه عبور AC را می دهد.

بای پس (جداسازی): یک مسیر امپدانس کم را برای اجزای موازی خاص در مدار AC فراهم می کند.

خازن بای پس: خازن بای پس که به عنوان خازن جداکننده نیز شناخته می شود، یک دستگاه ذخیره انرژی است که انرژی یک دستگاه را تامین می کند. از ویژگی های امپدانس فرکانس خازن استفاده می کند، ویژگی های فرکانس خازن ایده آل با افزایش فرکانس، امپدانس کاهش می یابد، درست مانند یک حوضچه، می تواند ولتاژ خروجی را یکنواخت کند، نوسانات ولتاژ بار را کاهش دهد. خازن بای پس باید تا حد امکان به پایه منبع تغذیه و پایه زمین دستگاه بار نزدیک باشد، که نیاز امپدانس است.

هنگام کشیدن PCB، توجه ویژه ای به این واقعیت داشته باشید که تنها زمانی که به یک قطعه نزدیک است، می تواند ارتفاع پتانسیل زمین و نویز ناشی از ولتاژ بیش از حد یا سایر انتقال سیگنال را سرکوب کند. به بیان صریح، جزء AC منبع تغذیه DC از طریق خازن به منبع تغذیه کوپل می شود که نقش تصفیه کننده منبع تغذیه DC را ایفا می کند. C1 خازن بای پس در شکل زیر است و ترسیم باید تا حد امکان به IC1 نزدیک باشد.

خازن جداکننده: خازن جداکننده تداخل سیگنال خروجی به عنوان شی فیلتر است، خازن جداکننده معادل باتری، استفاده از شارژ و دشارژ آن است، به طوری که سیگنال تقویت شده با جهش جریان مختل نمی شود. . ظرفیت آن به فرکانس سیگنال و درجه سرکوب امواج بستگی دارد و خازن جداکننده باید نقش "باتری" را ایفا کند تا تغییرات جریان مدار درایو را برآورده کند و از تداخل جفتی بین یکدیگر جلوگیری کند.

خازن بای پس در واقع جدا شده است، اما خازن بای پس به طور کلی به بای پس فرکانس بالا اشاره دارد، یعنی بهبود نویز سوئیچینگ فرکانس بالا در مسیر آزادسازی امپدانس پایین. ظرفیت بای پس فرکانس بالا معمولاً کوچک است و فرکانس تشدید به طور کلی 0.1F، 0.01F و غیره است. ظرفیت خازن جداکننده عموماً بزرگ است که بسته به پارامترهای توزیع شده در مدار ممکن است 10F یا بزرگتر باشد. تغییر در جریان درایو

تفاوت بین آنها: بای پس برای فیلتر کردن تداخل در سیگنال ورودی به عنوان جسم است و جداسازی برای فیلتر کردن تداخل در سیگنال خروجی به عنوان جسم است تا از بازگشت سیگنال تداخل به منبع تغذیه جلوگیری کند.

کوپلینگ: به عنوان یک اتصال بین دو مدار عمل می کند و به سیگنال های AC اجازه عبور داده و به مدار سطح بعدی منتقل می شود.

خازن به عنوان یک جزء کوپلینگ به منظور انتقال سیگنال قبلی به مرحله دوم و جلوگیری از تأثیر جریان مستقیم قبلی بر مرحله دوم استفاده می شود، به طوری که اشکال زدایی مدار ساده و عملکرد پایدار است. اگر تقویت سیگنال AC بدون خازن تغییر نمی کند، اما نقطه کار در همه سطوح نیاز به طراحی مجدد دارد، به دلیل تأثیر مراحل جلو و عقب، اشکال زدایی نقطه کار بسیار دشوار است و تقریباً غیرممکن است که به آن دست پیدا کنید. سطوح متعدد

فیلتر: این برای مدار بسیار مهم است، خازن پشت پردازنده اساسا این نقش را بر عهده دارد.

یعنی هرچه فرکانس f بیشتر باشد امپدانس Z خازن کوچکتر است. هنگامی که فرکانس پایین، ظرفیت C به دلیل امپدانس Z نسبتا بزرگ است، سیگنال های مفید می تواند به راحتی عبور کند. در فرکانس بالا، خازن C در حال حاضر به دلیل امپدانس Z بسیار کوچک است که معادل نویز فرکانس بالا اتصال کوتاه به GND است.

عملکرد فیلتر: ظرفیت خازنی ایده آل، هرچه ظرفیت خازنی بزرگتر باشد، امپدانس کوچکتر، فرکانس عبور بالاتر است. خازن های الکترولیتی به طور کلی بیش از 1uF هستند که دارای یک جزء القایی بزرگ است، بنابراین امپدانس پس از فرکانس بالا بزرگ خواهد بود. ما اغلب می بینیم که گاهی اوقات یک خازن الکترولیتی با ظرفیت بزرگ به موازات یک خازن کوچک وجود دارد، در واقع یک خازن بزرگ از طریق فرکانس پایین، ظرفیت کوچک از طریق فرکانس بالا، به طوری که فرکانس های بالا و پایین را به طور کامل فیلتر می کند. هر چه فرکانس خازن بیشتر باشد تضعیف آن بیشتر است، خازن مانند حوض است، چند قطره آب برای ایجاد تغییر بزرگ در آن کافی نیست، یعنی نوسان ولتاژ زمان خوبی نیست که ولتاژ را می توان بافر کرد.

شکل C2 جبران دما: برای بهبود پایداری مدار با جبران اثر عدم سازگاری دمایی سایر اجزاء.

تجزیه و تحلیل: از آنجایی که ظرفیت خازن زمان بندی فرکانس نوسان نوسان ساز خط را تعیین می کند، ظرفیت خازن زمان بندی باید بسیار پایدار باشد و با تغییر رطوبت محیط تغییر نکند تا فرکانس نوسان نوسان ساز را ایجاد کند. نوسان ساز خط پایدار است. بنابراین از خازن هایی با ضرایب دمایی مثبت و منفی به صورت موازی برای انجام مکمل دما استفاده می شود. هنگامی که دمای عملیاتی افزایش می یابد، ظرفیت C1 در حال افزایش است، در حالی که ظرفیت C2 کاهش می یابد. مجموع ظرفیت دو خازن به صورت موازی مجموع ظرفیت های دو خازن است. از آنجایی که یک ظرفیت در حال افزایش و دیگری در حال کاهش است، ظرفیت کل اساساً بدون تغییر است. به همین ترتیب، هنگامی که دما کاهش می یابد، ظرفیت یک خازن کاهش و دیگری افزایش می یابد و ظرفیت کل اساساً بدون تغییر است که فرکانس نوسان را تثبیت می کند و هدف جبران دما را محقق می کند.

زمان بندی: خازن همراه با مقاومت برای تعیین ثابت زمانی مدار استفاده می شود.

هنگامی که سیگنال ورودی از کم به بالا می پرد، مدار RC پس از بافر 1 وارد می شود. مشخصه شارژ خازن باعث می شود سیگنال در نقطه B بلافاصله با سیگنال ورودی پرش نکند، بلکه روند افزایش تدریجی داشته باشد. وقتی به اندازه کافی بزرگ شد، بافر 2 می چرخد ​​و در نتیجه جهش تاخیری از پایین به بالا در خروجی ایجاد می شود.

ثابت زمانی: با در نظر گرفتن مدار مجتمع سری RC به عنوان مثال، هنگامی که ولتاژ سیگنال ورودی به انتهای ورودی اعمال می شود، ولتاژ روی خازن به تدریج افزایش می یابد. جریان شارژ با افزایش ولتاژ کاهش می یابد، مقاومت R و خازن C به صورت سری به سیگنال ورودی VI متصل می شوند، و سیگنال خروجی V0 از خازن C، زمانی که مقدار RC (τ) و موج مربع ورودی. عرض tW ملاقات: τ "tW"، این مدار یک مدار مجتمع نامیده می شود.

تنظیم: تنظیم سیستماتیک مدارهای وابسته به فرکانس، مانند تلفن های همراه، رادیو و تلویزیون.

از آنجایی که فرکانس تشدید یک مدار نوسانی تنظیم شده آی سی تابعی از IC است، متوجه می شویم که نسبت حداکثر به حداقل فرکانس تشدید مدار نوسانی با ریشه دوم نسبت خازن تغییر می کند. نسبت خازنی در اینجا به نسبت ظرفیت زمانی اشاره دارد که ولتاژ بایاس معکوس کمترین است به ظرفیت زمانی که ولتاژ بایاس معکوس بالاترین است. بنابراین، منحنی مشخصه تنظیم مدار (فرکانس بایاس-رزونانس) اساساً یک سهمی است.

یکسو کننده: روشن یا خاموش کردن یک عنصر سوئیچ هادی نیمه بسته در زمان از پیش تعیین شده.

ذخیره انرژی: ذخیره انرژی الکتریکی برای آزادسازی در مواقع ضروری. مانند فلاش دوربین، تجهیزات گرمایشی و غیره.

به طور کلی خازن های الکترولیتی نقش ذخیره انرژی را خواهند داشت، برای خازن های مخصوص ذخیره انرژی مکانیسم ذخیره انرژی خازنی خازن های دو لایه الکتریکی و خازن های فارادی می باشد. شکل اصلی آن ذخیره انرژی ابرخازن است که در آن ابرخازن ها خازن هایی هستند که از اصل لایه های الکتریکی دوگانه استفاده می کنند.

هنگامی که ولتاژ اعمال شده به دو صفحه ابرخازن اعمال می شود، الکترود مثبت صفحه بار مثبت را ذخیره می کند و صفحه منفی بار منفی را مانند خازن های معمولی ذخیره می کند. تحت میدان الکتریکی ایجاد شده توسط بار روی دو صفحه ابرخازن، بار مخالف در سطح مشترک بین الکترولیت و الکترود تشکیل می شود تا میدان الکتریکی داخلی الکترولیت را متعادل کند.

این بار مثبت و بار منفی در موقعیت های مخالف در سطح تماس بین دو فاز مختلف با شکاف بسیار کوتاه بین بارهای مثبت و منفی قرار گرفته اند و این لایه توزیع بار را لایه الکتریکی دوگانه می نامند، بنابراین ظرفیت الکتریکی بسیار زیاد است.