O capacitor é o dispositivo mais comumente usado no projeto de circuitos, é um dos componentes passivos, o dispositivo ativo é simplesmente a necessidade de fonte de energia (elétrica) do dispositivo chamado dispositivo ativo, sem fonte de energia (elétrica) do dispositivo é dispositivo passivo .
A função e o uso dos capacitores são geralmente de vários tipos, tais como: a função de bypass, desacoplamento, filtragem, armazenamento de energia; Na conclusão da oscilação, sincronização e o papel da constante de tempo.
Isolamento CC: A função é impedir a passagem da CC e deixar a CA passar.
Bypass (desacoplamento): Fornece um caminho de baixa impedância para certos componentes paralelos em um circuito CA.
Capacitor de bypass: Um capacitor de bypass, também conhecido como capacitor de desacoplamento, é um dispositivo de armazenamento de energia que fornece energia a um dispositivo. Ele usa as características de impedância de frequência do capacitor, as características de frequência do capacitor ideal conforme a frequência aumenta, a impedância diminui, assim como uma lagoa, pode uniformizar a saída da tensão de saída, reduzir a flutuação da tensão de carga. O capacitor de bypass deve estar o mais próximo possível do pino da fonte de alimentação e do pino de aterramento do dispositivo de carga, que é o requisito de impedância.
Ao desenhar a PCB, preste atenção especial ao fato de que somente quando ela estiver próxima a um componente ela poderá suprimir a elevação do potencial de terra e o ruído causado por tensão excessiva ou outra transmissão de sinal. Para ser franco, o componente CA da fonte de alimentação CC é acoplado à fonte de alimentação através do capacitor, que desempenha o papel de purificar a fonte de alimentação CC. C1 é o capacitor de bypass na figura a seguir e o desenho deve ser o mais próximo possível de IC1.
Capacitor de desacoplamento: O capacitor de desacoplamento é a interferência do sinal de saída como objeto de filtro, o capacitor de desacoplamento é equivalente à bateria, o uso de sua carga e descarga, para que o sinal amplificado não seja perturbado pela mutação da corrente . Sua capacidade depende da frequência do sinal e do grau de supressão de ondulações, e o capacitor de desacoplamento deve desempenhar o papel de “bateria” para atender às mudanças na corrente do circuito de acionamento e evitar interferências de acoplamento entre si.
O capacitor de bypass é, na verdade, desacoplado, mas o capacitor de bypass geralmente se refere ao bypass de alta frequência, ou seja, para melhorar o ruído de comutação de alta frequência de um caminho de liberação de baixa impedância. A capacitância de desvio de alta frequência é geralmente pequena e a frequência de ressonância é geralmente 0,1F, 0,01F, etc. A capacidade do capacitor de desacoplamento é geralmente grande, que pode ser 10F ou maior, dependendo dos parâmetros distribuídos no circuito e a mudança na corrente do inversor.
A diferença entre eles: o bypass serve para filtrar a interferência no sinal de entrada como objeto, e o desacoplamento serve para filtrar a interferência no sinal de saída como objeto para evitar que o sinal de interferência retorne à fonte de alimentação.
Acoplamento: Atua como uma conexão entre dois circuitos, permitindo que os sinais CA passem e sejam transmitidos para o circuito do próximo nível.
O capacitor é usado como componente de acoplamento para transmitir o primeiro sinal para o último estágio e para bloquear a influência da antiga corrente contínua no último estágio, de modo que a depuração do circuito seja simples e o desempenho seja estável. Se a amplificação do sinal CA não muda sem capacitor, mas o ponto de trabalho em todos os níveis precisa ser redesenhado, devido à influência dos estágios dianteiro e traseiro, a depuração do ponto de trabalho é muito difícil e é quase impossível de conseguir em vários níveis.
Filtro: Isso é muito importante para o circuito, o capacitor atrás da CPU tem basicamente essa função.
Ou seja, quanto maior a frequência f, menor será a impedância Z do capacitor. Quando a baixa frequência, a capacitância C porque a impedância Z é relativamente grande, os sinais úteis podem passar suavemente; Em alta frequência, o capacitor C já é muito pequeno devido à impedância Z, o que equivale a curto-circuitar o ruído de alta frequência com o GND.
Ação do filtro: capacitância ideal, quanto maior a capacitância, menor a impedância, maior a frequência de passagem. Os capacitores eletrolíticos geralmente têm mais de 1uF, que possui um grande componente de indutância, portanto, a impedância será grande após uma alta frequência. Muitas vezes vemos que às vezes há um capacitor eletrolítico de grande capacitância em paralelo com um pequeno capacitor, na verdade, um grande capacitor em baixa frequência, uma pequena capacitância em alta frequência, de modo a filtrar totalmente as altas e baixas frequências. Quanto maior a frequência do capacitor, maior a atenuação, o capacitor é como uma lagoa, algumas gotas de água não são suficientes para causar uma grande variação nele, ou seja, a flutuação de tensão não é um grande momento quando a tensão pode ser armazenada em buffer.
Figura C2 Compensação de temperatura: Para melhorar a estabilidade do circuito compensando o efeito da adaptabilidade de temperatura insuficiente de outros componentes.
Análise: Como a capacidade do capacitor de temporização determina a frequência de oscilação do oscilador de linha, a capacidade do capacitor de temporização deve ser muito estável e não muda com a mudança da umidade ambiental, de modo a tornar a frequência de oscilação do oscilador de linha estável. Portanto, capacitores com coeficientes de temperatura positivos e negativos são utilizados em paralelo para realizar a complementação de temperatura. Quando a temperatura operacional aumenta, a capacidade de C1 aumenta, enquanto a capacidade de C2 diminui. A capacidade total de dois capacitores em paralelo é a soma das capacidades de dois capacitores. Como uma capacidade aumenta enquanto a outra diminui, a capacidade total permanece basicamente inalterada. Da mesma forma, quando a temperatura é reduzida, a capacidade de um capacitor é reduzida e o outro aumenta, e a capacidade total permanece basicamente inalterada, o que estabiliza a frequência de oscilação e atinge o objetivo de compensação de temperatura.
Temporização: O capacitor é usado em conjunto com o resistor para determinar a constante de tempo do circuito.
Quando o sinal de entrada salta de baixo para alto, o circuito RC entra após o buffer 1. A característica de carregamento do capacitor faz com que o sinal no ponto B não salte imediatamente com o sinal de entrada, mas tenha um processo de aumento gradual. Quando grande o suficiente, o buffer 2 muda, resultando em um salto retardado de baixo para alto na saída.
Constante de tempo: Tomando como exemplo o circuito integrado da série RC comum, quando a tensão do sinal de entrada é aplicada à extremidade de entrada, a tensão no capacitor aumenta gradualmente. A corrente de carga diminui com o aumento da tensão, o resistor R e o capacitor C são conectados em série ao sinal de entrada VI, e o sinal de saída V0 do capacitor C, quando o valor RC (τ) e a onda quadrada de entrada largura tW meet: τ “tW”, este circuito é chamado de circuito integrado.
Sintonia: Sintonia sistemática de circuitos dependentes de frequência, como telefones celulares, rádios e aparelhos de televisão.
Como a frequência de ressonância de um circuito oscilante sintonizado por IC é uma função de IC, descobrimos que a razão entre a frequência de ressonância máxima e mínima do circuito oscilante varia com a raiz quadrada da razão de capacitância. A relação de capacitância aqui se refere à razão entre a capacitância quando a tensão de polarização reversa é a mais baixa e a capacitância quando a tensão de polarização reversa é a mais alta. Portanto, a curva característica de sintonia do circuito (frequência de ressonância de polarização) é basicamente uma parábola.
Retificador: Liga ou desliga um elemento de chave condutor semifechado em um tempo pré-determinado.
Armazenamento de energia: Armazenar energia elétrica para liberação quando necessário. Como flash de câmera, equipamento de aquecimento, etc.
Em geral, os capacitores eletrolíticos terão a função de armazenamento de energia; para capacitores especiais de armazenamento de energia, o mecanismo de armazenamento capacitivo de energia são capacitores de dupla camada elétrica e capacitores Faraday. Sua forma principal é o armazenamento de energia por supercapacitores, nos quais os supercapacitores são capacitores que utilizam o princípio das duplas camadas elétricas.
Quando a tensão aplicada é aplicada às duas placas do supercapacitor, o eletrodo positivo da placa armazena a carga positiva e a placa negativa armazena a carga negativa, como nos capacitores comuns. Sob o campo elétrico gerado pela carga nas duas placas do supercapacitor, a carga oposta é formada na interface entre o eletrólito e o eletrodo para equilibrar o campo elétrico interno do eletrólito.
Esta carga positiva e carga negativa estão dispostas em posições opostas na superfície de contato entre duas fases diferentes, com um intervalo muito curto entre as cargas positivas e negativas, e esta camada de distribuição de carga é chamada de camada elétrica dupla, portanto a capacidade elétrica é muito grande.
Horário da postagem: 15 de agosto de 2023
