Jak obliczyć poprawną wartość dla bloku kondensatora DC?

Czy wartości kondensatorów są ważne dla bloku DC kondensatora?

Potrzebuję bloku prądu stałego do transformacji sygnału początkowego 1,98 V _pp (1 kHz do 100 kHz) o napięciu w zakresie od 0 do +1,98 V:

Dla sygnału 1,98 V _pp (1 kHz do 100 kHz) o napięciu w zakresie od -0,99 V do +0,99 V:

Jaka byłaby najbardziej odpowiednia wartość dla mojej sprawy? I dlaczego?

capacitor VF35468
źródło

Tak, wartość jest ważna. Kondensator (wraz z innymi elementami) tworzy filtr górnoprzepustowy w celu zablokowania prądu stałego, a częstotliwość narożna filtra musi być niższa niż najniższa częstotliwość sygnału. Musisz jednak pokazać swój obwód, aby ktokolwiek pomógł ci ustalić prawidłową wartość.

Null

Jeśli chcesz użyć kondensatora jako elementu blokującego napięcie stałe (tj. Szeregowo ze źródłem sygnału), powinieneś wybrać jego wartość pojemności zgodnie z:

Częstotliwość sygnału AC f ;
Równoważna rezystancja Req widziana z „NODE A” (patrz rysunek poniżej) do GND.

schematyczny

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Dlaczego to? Jak ktoś ujął to już rola kondensatora jest wdrożenie górnoprzepustowy filtr, co oznacza, że elementy o wysokiej częstotliwości są przekazywane i te o niskiej częstotliwości (jak DC) są zablokowane.

f_{- 3 d B} = \frac{1}{2 π C R_{e q}}

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

Dobrym sposobem na zrozumienie tego jest rozważenie budowy kondensatora: w zasadzie istnieją dwie przewodzące płyty oddzielone dielektrykiem. Łatwo jest stwierdzić, że prąd stały nigdy nie przepłynie przez niego ... Przeciwnie, prąd przez kondensator jest możliwy, jeśli napięcie na nim zmieni się w czasie (i tak jest w przypadku sygnałów o wyższej częstotliwości). Z grubsza, im wyższa częstotliwość i wartość pojemności , tym większy prąd kondensatora, więc mniejsza zdolność blokowania sygnału.

NotANumber
źródło

Po co wdrażać filtr górnoprzepustowy? Jedyny kondensator jako element blokujący napięcie DC nie jest dobry? Jeśli dobrze rozumiem, HPF tłumi częstotliwości, które są poniżej częstotliwości odcięcia, a składowa DC wynosi 0 Hz, tzn. Zostanie usunięta w dowolnym filtrze górnoprzepustowym, niezależnie od częstotliwości odcięcia, prawda? Chcę „zmniejszyć” wartość napięcia sinusoidalnego, od 0 do 1,98 V do -0,99 V do + 0,99 V. Czy to -0,99 V to składnik DC?

VF35468

Ok mam to :) masz rację mówiąc, że jakikolwiek kondensator blokuje prąd stały (i to wskazałem w mojej odpowiedzi). Jednak nie będziesz miał problemów tylko wtedy, gdy mierzysz wynik BEZ OBCIĄŻENIA (tj. Przy nieskończonej rezystancji ----> zerowa częstotliwość odcięcia). Jeśli jednak

napędzasz

Więc ... powiedzmy, że jeśli masz nieskończoną impedancję obciążenia, cóż ... nie musisz martwić się o wartość kondensatora: nawet 1pF będzie działał dobrze bez pogorszenia sygnału AC. Jednak obecność obciążenia (czy było to pożądane czy nie) sprawia, że sprawy

stają się

Ok, rozumiem częstotliwość odcięcia, ale czym dokładnie jest składowa DC w mojej początkowej fali sinusoidalnej (od 0 do 1,98 V)? Kondensator usuwa składnik stały, tzn. „Zmniejsza” 0,99 V z początkowej amplitudy. Jak dokładnie kondensator wybiera 0,99 V, czyli dokładnie połowę amplitudy, i przekształca sygnał na 2 części, dodatnią (+ 0,99 V) i ujemną (-0,99 V)?

VF35468

Składowa DC jest średnią wartością czasu sygnału, a więc 0,99 V. Każdy sygnał energii skończonej może być reprezentowany jako suma kilku oscylacji sinusoidalnych i kosinusoidalnych (szereg Fouriera / całka). Zaczynasz od 0 Hz + 1 kHz ... jak wskazałem, kondensator jest OTWARTYM OBWODEM dla prądu stałego, więc żaden stały prąd nie przepłynie przez obciążenie, powodując pojawienie się stałego napięcia. Dlatego w węźle A można zaobserwować tylko sygnały zmieniające się w czasie. Wynika to z podstawowej fizyki, tj.

Odbicia

Jak obliczyć poprawną wartość dla bloku kondensatora DC?

Odpowiedzi: