science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe de capaciteit te berekenen voor AC-koppeling

Een AC-koppelcondensator verbindt de uitgang van het ene circuit met de ingang van een ander. Het wordt gebruikt om de DC-component van een AC-golfvorm te blokkeren, zodat het gestuurde circuit correct vooringenomen blijft. Elke waarde van AC-koppelingscapaciteit blokkeert de DC-component. Maar omdat de AC-koppelingscapaciteit en de ingangsimpedantie van de stroomkring die deze aandrijft een hoogdoorlaatfilter vormen, moet de AC-koppelcapaciteit worden berekend, zodat belangrijke elektronische signaalinformatie niet verloren gaat.

Meet, bereken of bepaal aan de hand van een gegevensblad van de fabrikant de ingangsimpedantie van het circuit waarmee de koppelcondensator is verbonden. Vermenigvuldig dit aantal met 1/10 om de minimale waarde van de impedantie van de koppelcondensator te vinden.

Bepaal de gewenste afsnijfrequentie voor het hoogdoorlaatfilter dat is gevormd met de koppelcondensator en de ingangsimpedantie van het circuit drives. Deze waarde is afhankelijk van de specifieke toepassing. Voor circuits die zeer lage frequenties moeten passeren, zoals audiocircuits, moet het hoogdoorlaatfilter zodanig zijn ingesteld dat het een cutoff-frequentie heeft (de laagste frequentie die het hoogdoorlaatfilter passeert zonder ernstige verzwakking) tussen 2 en 20 Hz, afhankelijk van de niveau van lage-frequentie geluidskwaliteit dat u wilt.

Vervang de impedantie van de koppelingscapaciteit door de Xc-term in de impedantievergelijking voor een condensator:

C = 1 /2_3.14_f * Xc

waarbij

Xc de impedantie is van de condensator C is de minimumwaarde van de koppelcondensator f is de minimumfrequentie van de golfvorm die op de ingang van de koppelcondensator wordt toegepast.

Gebruik een calculator voor koppelcondensatoren, zie V-cap.com (bronnen hieronder) om de frequentierespons van het hoogdoorlaatfilter te analyseren dat is gevormd met uw koppelcondensator en ingangsimpedantie van het circuit dat wordt aangedreven. Pas het niveau van de koppelcondensator en het niveau van de ingangsimpedantie aan om de optimale hoogfrequente frequentierespons voor uw toepassing te verkrijgen. Wijzig de waarde van de condensator en ingangsimpedantie, zodat u het effect op de hoogdoorlaatfilterfrequentierespons kunt analyseren als gevolg van verschillen in componentproductie-tolerantie van de koppelcondensator en ingangsimpedantie.

Gebruik een elektronische ontwerpautomatisering softwarepakket om de schakeling te analyseren met de waarde van de ontkoppelcondensator die u hebt geselecteerd en de schakeling die is aangesloten op de koppelcondensator en de schakeling waarmee de koppelcondensator is verbonden. Voer een frequentierespons en een transiënte (tijddomein) responsanalyse uit met de software voor de frequenties waarop uw circuit zal worden gebruikt en voor de verwachte ingangsgolfvormen die op uw circuit worden toegepast. Pas de waarde van de koppelcondensator aan zoals nodig is voor een optimale frequentiedomein en tijddomeinrespons voor uw specifieke toepassing.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De berekeningen die zijn gebruikt moeten snel een optimale waarde schatten voor een AC-koppelcondensator voor een algemene toepassing. De exacte optimale waarde voor een koppelcondensator hangt af van een uitgebreide analyse van de ingangs- en uitgangscircuits die de koppelcondensator verbindt. Dit wordt meestal bereikt met EDA-software (software voor circuitanalyse).

Waarschuwing

Circuitanalyse met Electronic Design Automation (EDA) -software is vaak nodig voor circuits die zijn ontworpen voor commerciële producten. De modelcomplexiteit van elektronische componenten vereist vaak het gebruik van EDA-software om ervoor te zorgen dat de reactie van het circuit volledig wordt gekenmerkt en dat er geen betrouwbaarheidsproblemen optreden.