Sådan beregnes kapacitans for vekselkobling

En AC-koblingskondensator forbinder output fra et kredsløb til indgangen til en anden. Det bruges til at blokere DC-komponenten i en AC-bølgeform, så det drevne kredsløb forbliver korrekt forspændt. Enhver værdi af AC-koblingskapacitans vil blokere DC-komponenten. Men fordi AC-koblingskapacitansen og indgangsimpedansen af ​​kredsløbet, der drives, danner et højpasfilter, skal AC-koblingskapacitansen beregnes, så vigtig elektronisk signalinformation ikke vil gå tabt.

Mål, beregne eller bestemmer fra input fra fabrikanten et inputimpedans for kredsløbet, som koblingskondensatoren er tilsluttet til. Multiplicér dette tal med 1/10 for at finde minimale værdi af koblingskondensatorens impedans.

Bestem den afskæringsfrekvens, du vil have til højpassfilteret, der dannes med koblingskondensatoren og indgangssimpedansen af ​​kredsløbet det drev. Denne værdi afhænger af den specifikke applikation. For kredsløb, der skal passere meget lave frekvenser, såsom lydkredsløb, skal højpasfilteret indstilles til at have en cutoff-frekvens (den laveste frekvens, som højpasfilteret vil passere uden svær dæmpning) mellem 2 og 20 Hz, afhængigt af niveau af lavfrekvent lydkvalitet, du ønsker.

Udskift koblingskapacitans impedans til Xc termen i impedansligningen for en kondensator:

C = 1 /2_3.14_f * Xc

hvor

Xc er impedansen af ​​kondensatoren C er minimumsværdien af ​​koblingskondensatoren f er den mindste frekvens af den bølgeform, der vil blive anvendt på indgangen til koblingskondensatoren.

Brug en koblingskondensator-kalkulator, se V-cap.com (Ressourcer nedenfor) for at analysere frekvensresponsen af ​​højpassfilteret, der er dannet med din koblingskondensator og indgangssimpedans for kredsløbet, der kører. Juster koblingskondensatorværdieniveauet og indgangsimpedansniveauet for at opnå det optimale højpasfilterfrekvensrespons til din applikation. Ændre værdien af ​​kondensatoren og indgangsimpedansen, så du kan analysere effekten på højpasfilterfrekvensresponsen som følge af komponentproduktionstoleransvariationer fra koblingskondensatoren og indgangsimpedansen.

Brug en elektronisk designautomatisering softwarepakke til analyse af kredsløbet med værdien af ​​den afkoblede kondensator, du valgte, og kredsløbet, som forbinder til koblingskondensatoren og det kredsløb, som koblingskondensatoren forbinder. Udfør et frekvensrespons og en forbigående (tidsdomæne) responsanalyse med softwaren til de frekvenser, hvor dit kredsløb vil blive betjent, og for de forventede inputbølgeformer, som vil blive anvendt til dit kredsløb. Juster værdien af ​​koblingskondensatoren efter behov for et optimalt frekvensdomæne og tidsdomæne svar for din specifikke applikation.

TL; DR (for lang, ikke læst)

De anvendte beregninger skal hurtigt estimere en optimal værdi for en AC-koblingskondensator til en generel applikation. Den nøjagtige optimale værdi for en koblingskondensator afhænger af en omfattende analyse af indgangs- og udgangskredsløb, som koblingskondensatoren forbinder. Dette er oftest opnået med EDA-software (kredsløbsanalyseprogram).

Advarsel

Kredsløbsanalyse med EDA-software (Electronic Design Automation) er ofte nødvendig for kredsløb, der er designet til kommercielle produkter. Modellekompleksiteten af ​​elektroniske komponenter kræver ofte brug af EDA-software for at sikre, at kredsløbets reaktion er fuldstændig karakteriseret, og at pålidelighedsproblemer ikke resulterer.