Como calculo o valor correto para um bloco de capacitores DC?


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Os valores do capacitor são importantes para um bloco de capacitores CC?

Preciso de um bloco DC para transformar um sinal inicial de 1,98 V pp (1 kHz a 100 kHz) com a voltagem variando de 0 a +1,98 V:

Digite a descrição da imagem aqui

Para um sinal de 1,98 V pp (1 kHz a 100 kHz) com tensão variando de -0,99 V a +0,99 V:

Digite a descrição da imagem aqui

Qual seria o valor mais apropriado para o meu caso? E porque?


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Sim, o valor é importante. O capacitor (junto com outros componentes) cria um filtro passa-alto para bloquear a CC, e você precisa que a frequência de canto do filtro esteja abaixo da frequência mais baixa do seu sinal. Você precisa mostrar seu circuito, no entanto, para que alguém possa ajudá-lo a determinar o valor correto.
Nulo

Respostas:


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Se você deseja usar um capacitor como um elemento de bloqueio de CC (ou seja, em série com a fonte de sinal), escolha seu valor de capacitância de acordo com:

  • Frequência do sinal CA f ;
  • Req de resistência equivalente visto de "NODE A" (veja a figura abaixo) a GND.

esquemático

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

Porquê isso? Como já foi dito por outras pessoas, o papel do capacitor é implementar um filtro passa-alto , o que significa que componentes de alta frequência são passados ​​e componentes de baixa frequência (como o CC) são bloqueados.

f-3dB=12πCReq

Uma boa maneira de entender isso é considerar como um capacitor é construído: basicamente, existem duas placas condutoras separadas por um dielétrico. É simples descobrir que uma corrente CC nunca flui através dela ... Em vez disso, a corrente através de um capacitor é possível se a tensão através dela mudar ao longo do tempo (e esse é o caso dos sinais de frequência mais alta). Aproximadamente, quanto maior a frequência e o valor da capacitância , maior a corrente do capacitor, menor a capacidade de bloqueio do sinal.


Por que implementar um filtro passa-alto? Um único capacitor como elemento de bloqueio de CC não é bom? Se bem entendi, o HPF atenua as frequências que estão abaixo da frequência de corte e o componente DC é 0Hz, ou seja, ele é removido em qualquer filtro passa-alto, independentemente da frequência de corte, certo? Eu quero "diminuir" o valor da tensão sinusoidal, de 0 a 1,98V a -0,99V a + 0,99V. Este -0,99V é o componente DC?
VF35468 14/02

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Ok entendi :) você está certo ao dizer que qualquer capacitor bloqueia o DC (e foi isso que eu indiquei na minha resposta). No entanto, você não terá problemas apenas se medir a saída SEM CARGA (ou seja, com resistência infinita ----> frequência de corte zero). No entanto, se você estiver dirigindo uma carga real que você tem uma resistência finita que pode causar a freqüência de corte subir ..... e você não iria querer matar o seu sinusoid 1kHz ..
NotANumber

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Então .... digamos que, se você tiver uma impedância de carga infinita, bem ... não precisa se preocupar com o valor do capacitor: até 1pF funcionará bem sem deteriorar o sinal AC. No entanto, a presença de uma carga (era desejado ou não) torna as coisas um pouco mais complicado
NotANumber

Ok, eu entendo a frequência de corte, mas qual é exatamente o componente DC na minha onda senoidal inicial (0 a 1,98V)? O capacitor remove o componente DC, ou seja, "Diminui" 0,99V da amplitude inicial. Como exatamente o capacitor seleciona 0,99V, que é exatamente metade da amplitude, e transforma o sinal em 2 partes, positivo (+ 0,99V) e negativo (-0,99V)?
VF35468

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O componente DC é o valor médio do tempo de um sinal, portanto, 0,99V. Qualquer sinal de energia finita pode ser representado como uma soma de várias oscilações sinusoidais e cosinusoidais (série de Fourier / integral). Você começa de 0Hz + 1kHz ... conforme apontei, o capacitor é um CIRCUITO ABERTO para CC, portanto, nenhuma corrente constante flui através da carga, causando uma tensão constante. Portanto, apenas sinais variáveis ​​no tempo podem ser observados no nó A. Isto é devido à física básica, ou seja, espelhamento de carga nas placas do capacitor
NotANumber 15/17

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O capacitor de bloqueio de CC atua como um filtro passa-alto quando combinado com uma impedância de fonte (série) e impedância de carga (paralela). Use essas resistências e suas frequências de interesse para escolher um valor do capacitor.

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