Часто применяют конденсатор и для ограничения постоянного тока: при последовательном соединении конденсатора и источника сигнала, например, микрофона, конденсатор блокирует постоянный ток, но пропускает переменный. Данное свойство конденсатора основывается на том, что он представляет собой сопротивление, обратно пропорционально зависимое от частоты.
Чем выше частота проходящего сигнала, тем меньше сопротивление конденсатора и наоборот; для постоянного тока частота изменения сигнала равна 0, потому сопротивление приближается к бесконечности.
Эта функция используется почти во всех усилителях. И наоброт - чтобы защитить цепь от высокочастотного сигнала, обычно ВЧ сигнал через конденсатор отправляют на «нуль», а дальше идет низкочастотная составляющая сигнала. Изменяя величину емкости конденсатора, можно изменить предельную частоту фильтра. Но на частотах свыше 10 МГц эффективность фильтрации пульсаций ими резко падает. Связано это с паразитной индуктивнсотью конденсаторов. Она имеет мало значения в низкочастотных устрйоствах, но на высоких частотах уже не дает себя игнорировать. Дело в том, что каждый конденсатор имеет резонансную частоту, на которой его сопротивление переменному току минимально
f=1/2π√(LC)
При частотах выше резонансной конденсатор уже ведет себя не столько как конденсатор, сколько как индуктивность. Поэтому, эффективно использовать его можно только на частотах ниже резонансной. Как видим, чем меньше индуктивность, тем выше допустимая частота. При параллельном включении конденсаторов паразитная индуктивность уменьшается, поэтому в высокочастотных схемах можно видеть группы параллельных конденсаторов (иногда, впрочем, это делается по другой причине – купить упаковку одинаковых конденсаторов и набирать другие соединением стандартных порой дешевле чем купить разных конденсаторов понемногу)
Поэтому инженеры начали обвешивать высокочастотные микросхемы и узлы гирляндами множеством соединенных параллельно керамических чип-конденсаторов (а). Об использовании выводных конденсаторов здесь и речи быть не может из-за дополнительной индуктивности выводов. Большинство производителей конденсаторов для решения этой проблемы выпускают специальные серии конденсаторов со сниженной эквивалентной последовательной индуктивностью. Для этих целей выводы конденсаторов располагают по длинной стороне, что снижает конструктивную индуктивность примерно вдвое (б). Еще больше удается снизить индуктивность в конструкции трехвыводного конденсатора (в), имеющего устройство цилиндра со стержнем внутри. Индуктивности трудно паразитировать в такой конструкции и потому один трехвыводной конденсатор заменяет гирлянду из десятка обычных. По законам жанра, следующим ходом производителей может стать пропускание множества тонких проводников через массив отверстий в монолитном третьем выводе (г) что позволит далее снизить индуктивность системы за счет распараллеливания одного большого трехвыводного конденсатора на много маленьких, но расположенных в едином корпусе.
И правда - уже кто-то изобрел конденсатор из параллельно соединенных волоконных конденсаторных элементов, соединенных в одну объемную конструкцию изоляционным связующим веществом. Каждый конденсаторный элемент состоит из волоконного сердечника (внутреннего электрода), диэлектрического покрытия и внешнего электрода. Теоретический анализ такого многоволоконного конденсатора показал, что при согласовании диаметра волоконного сердечника и толщины диэлектрического покрытия он имеет оптимальную и более высокую емкость, чем известный многослойный конденсатор.
Айфун Павла
Айфун Павла
Комментариев нет:
Отправить комментарий