¿Cómo calculo el valor correcto para un bloque de condensadores DC?

¿Son importantes los valores de condensador para un bloque de condensador DC?

Necesito un bloque DC para transformar una señal inicial de 1.98 V _pp (1 kHz a 100 kHz) con un voltaje que varía de 0 a +1.98 V:

Para una señal de 1.98 V _pp (1 kHz a 100 kHz) con un voltaje que varía de -0.99 V a +0.99 V:

¿Cuál sería el valor más apropiado para mi caso? ¿Y por qué?

capacitor VF35468
fuente

Sí, el valor es importante. El condensador (junto con otros componentes) crea un filtro de paso alto para bloquear la CC, y necesita que la frecuencia de esquina del filtro esté por debajo de la frecuencia más baja de su señal. Sin embargo, debe mostrar su circuito para que cualquiera pueda ayudarlo a determinar el valor correcto.

Nulo

Si desea utilizar un condensador como elemento de bloqueo de CC (es decir, en serie con la fuente de señal), debe elegir su valor de capacitancia de acuerdo con:

Frecuencia de señal de CA f ;
Resistencia equivalente requerida desde "NODO A" (ver figura a continuación) hasta GND.

esquemático

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

¿Por qué eso? Como ya lo expresó otra persona, la función del condensador es implementar un filtro de paso alto, lo que significa que se pasan los componentes de alta frecuencia y se bloquean los de baja frecuencia (como la CC).

Desafortunadamente, este filtrado no está restringido al componente DC (0Hz), ya que en la mayoría de los casos tiene una carga de valor finito para conducir (Req de resistencia en el esquema), por lo que también los componentes AC de baja frecuencia se atenuarán en cierta medida. Recuerde que la frecuencia -3dB de un filtro RC (paso alto o paso bajo) es: . Esto significa que a esa frecuencia su señal se atenúa en 3dB (y en frecuencias más bajas la atenuación será aún más fuerte). Por lo tanto, el valor del condensador debe elegirse lo suficientemente grande como para no cortar el componente de frecuencia más bajo de interés (1 kHz en su ejemplo). En otras palabras, debe terminar con una frecuencia de -3dB suficientemente inferior a 1 kHz

f_{- 3 d B} = \frac{1}{2 π C R_{e q}}

$f_{-3dB}=\frac{1}{2 \pi C R_{eq} }$ , para que esta frecuencia no se atenúe demasiado.

Una buena manera de entender esto es considerar cómo se construye un condensador: básicamente, hay dos placas conductoras separadas por un dieléctrico. Es sencillo darse cuenta de que una corriente de CC nunca fluirá a través de él ... Más bien, la corriente a través de un condensador es posible si el voltaje a través de él cambia con el tiempo (y ese es el caso de las señales de frecuencia más altas). Aproximadamente, cuanto mayor es la frecuencia y el valor de capacitancia , mayor es la corriente del capacitor, por lo que menor es la capacidad de bloqueo de la señal.

No un número
fuente

¿Por qué implementar un filtro de paso alto? ¿Un solo condensador como elemento de bloqueo de CC no es bueno? Si entiendo correctamente, el HPF atenúa las frecuencias que están por debajo de la frecuencia de corte, y el componente de CC es de 0Hz, es decir, se eliminará en cualquier filtro de paso alto, independientemente de la frecuencia de corte, ¿verdad? Quiero "Disminuir" el valor del voltaje sinusoidal, de 0 a 1.98V a -0.99V a + 0.99V. ¿Es este -0.99V el componente DC?

VF35468

Ok, lo tengo :) tienes razón al decir que cualquier condensador bloquea la CC (y eso es lo que señalé en mi respuesta). Sin embargo, no tendrá problemas solo si mide la salida SIN CARGA (es decir, con resistencia infinita ----> frecuencia de corte cero). Sin embargo, si usted está manejando una carga real que tiene una resistencia finita que puede causar la frecuencia de corte se eleve ..... y no querría matar a su sinusoide 1kHz ..

NotANumber

Entonces ... digamos que si tiene una impedancia de carga infinita, bueno ... no necesita preocuparse por el valor del condensador: incluso un 1pF funcionará bien sin deteriorar su señal de CA. Sin embargo, la presencia de una carga (que era lo desea o no) hace las cosas un poco más complicado poco

NotANumber

De acuerdo, entiendo la frecuencia de corte, pero ¿cuál es exactamente el componente de CC en mi onda sinusoidal inicial (0 a 1.98V)? El condensador elimina el componente de CC, es decir, "Disminuye" 0,99 V de la amplitud inicial. ¿Cómo selecciona exactamente el capacitor los 0.99V, que es exactamente la mitad de la amplitud, y transforma la señal en 2 partes, positiva (+ 0.99V) y negativa (-0.99V)?

VF35468

El componente de CC es el valor promedio de tiempo de una señal, por lo que 0.99V. Cualquier señal de energía finita se puede representar como la suma de varias oscilaciones sinusoidales y cosinusoidales (serie de Fourier / integral). Comienzas desde 0Hz + 1kHz ... como señalé, el condensador es un CIRCUITO ABIERTO para CC, por lo que no fluirá corriente constante a través de la carga causando que se muestre un voltaje constante. Por lo tanto, solo se pueden observar señales variables en el tiempo en el nodo A. Esto se debe a la física básica, es decir, a la duplicación de carga en las placas del capacitor

¿Cómo calculo el valor correcto para un bloque de condensadores DC?

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