커패시터 블록 DC의 올바른 값을 어떻게 계산합니까?

커패시터 값 DC는 커패시터 블록 DC에 중요합니까?

0에서 + 1.98V 범위의 전압으로 1.98V _pp (1 kHz ~ 100 kHz) 의 초기 신호를 변환하려면 블록 DC가 필요합니다 .

-0.99 V ~ +0.99 V 범위의 전압에서 1.98 V _pp (1 kHz ~ 100 kHz) 신호의 경우 :

제 사건에 가장 적합한 가치는 무엇입니까? 그리고 왜?

capacitor

— VF35468
소스

예, 가치가 중요합니다. 커패시터 (다른 구성 요소와 함께)는 DC를 차단하기 위해 고역 통과 필터를 생성하므로 필터의 코너 주파수가 신호의 최저 주파수보다 낮아야합니다. 다른 사람이 올바른 값을 결정하도록 돕기 위해서는 회로를 보여 주어야합니다.

— Null

커패시터를 DC 차단 요소로 사용하려면 (즉, 신호 소스와 직렬 로) 다음에 따라 커패시턴스 값을 선택해야합니다.

AC 신호 주파수 f ;
"NODE A"(아래 그림 참조)에서 GND까지의 등가 저항 요구 .

개략도

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

왜 그런가요? 다른 사람이 이미 언급했듯이 커패시터의 역할은 고역 통과 필터 를 구현하는 것 입니다. 즉, 고주파 성분이 통과되고 저주파수 성분 (예 : DC)이 차단됩니다.

불행히도이 필터링은 DC (0Hz) 구성 요소로 제한되지 않습니다. 대부분의 경우 구동 할 유한 값의 부하 (회로도의 저항 Req)가 있으므로 저주파 AC 구성 요소도 어느 정도 감쇠됩니다. RC 필터 (고역 통과 또는 저역 통과)의 -3dB 주파수는 입니다. 즉, 해당 주파수에서 신호가 3dB 감쇠됩니다 (낮은 주파수에서는 감쇠가 더 강해짐). 따라서 관심있는 최저 주파수 성분 ( 예 : 1 kHz) 을 차단하지 않도록 커패시터 값을 충분히 크게 선택해야합니다 . 즉, 1kHz 보다 충분히 낮은 -3dB 주파수로 끝나야합니다.

f_{- 3 d B} = \frac{1}{2 π C R_{e q}}

$f_{-3dB}=\frac{1}{2 \pi C R_{eq} }$ 이 주파수는 너무 많이 감쇠되지 않습니다.

이것을 이해하는 좋은 방법은 커패시터가 어떻게 만들어 지는지를 고려하는 것입니다. 기본적으로 유전체로 분리 된 두 개의 전도성 판이 있습니다. DC 전류가 절대로 흐르지 않는다는 것을 이해하는 것은 간단합니다. 오히려 시간이 지남에 따라 전압이 변하면 커패시터를 통과하는 전류가 가능합니다 (고주파 신호의 경우). 대략, 주파수 및 커패시턴스 값 이 높을수록 커패시터 전류가 커지므로 신호 차단 기능이 작아집니다.

— NotANumber
소스

고역 통과 필터를 구현하는 이유는 무엇입니까? DC 차단 소자로서 유일한 커패시터는 좋지 않습니까? 올바르게 이해하면 HPF가 차단 주파수 미만의 주파수를 감쇠시키고 DC 성분이 0Hz입니다. 즉 차단 주파수에 관계없이 고역 통과 필터에서 제거됩니다. 사인파 전압 값을 0에서 1.98V에서 -0.99V에서 + 0.99V로 "감소"하고 싶습니다. 이 -0.99V가 DC 구성 요소입니까?

— VF35468

알았어요 :) 당신은 모든 커패시터가 DC를 차단한다고 말하는 것이 옳습니다 (그리고 그것이 내 대답에서 지적한 것입니다). 그러나 무부하로 출력을 측정하는 경우 (즉, 무한 저항 ----> 제로 컷오프 주파수)에만 문제가 없습니다. 그러나 실제 부하를 구동하는 경우 제한 저항이있어 차단 주파수가 상승 할 수 있습니다. ..... 1kHz 정현파를 죽이고 싶지 않을 것입니다.

— NotANumber

따라서 ... 무한 부하 임피던스를 가지고 있다면 커패시터 값에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 1pF조차도 AC 신호를 저하시키지 않으면서도 잘 작동합니다. 그러나,로드가 존재하면 (원

— 하던지

자, 컷오프 주파수를 이해하지만 초기 사인파 (0 ~ 1.98V)에서 DC 성분은 정확히 무엇입니까? 커패시터는 DC 성분, 즉 초기 진폭에서 0.99V의 "감소"를 제거합니다. 커패시터는 정확히 진폭의 절반 인 0.99V를 정확히 선택하고 신호를 양 (+ 0.99V)과 음 (-0.99V)의 두 부분으로 변환합니다.

— VF35468

DC 성분은 신호의 시간 평균 값이므로 0.99V입니다. 유한 에너지 신호는 몇 개의 정현파 및 보조 사인파 진동의 합으로 표현 될 수 있습니다 (푸리에 시리즈 / 적분). 커패시터가 DC의 OPEN CIRCUIT임을 지적 했으므로 0Hz + 1kHz에서 시작하므로 부하를 통해 일정한 전류가 흐르지 않아 일정한 전압이 표시됩니다. 그러므로, 시변 신호 만 A 노드에서 관찰 될 수있다. 이는 커패시터 플레이트에서 기본 즉, 물리학, 충전 미러링하는 것입니다

— NotANumber

DC 차단 커패시터는 (직렬) 소스 임피던스 및 (병렬)로드 임피던스와 결합 될 때 고역 통과 필터 역할을합니다. 이 저항과 관심 주파수를 사용하여 커패시터 값을 선택하십시오.

— 니봇
소스