「コンデンサが上下にジャンプする」とはどういう意味で、どのような動作をしますか？

コンデンサーについて勉強しているときに、「コンデンサーが2つのステージを分離するときに上下にジャンプする」という説明に出会いました。ここのいくつかの記事から、コンデンサが完全に充電されるとDCがブロックされることと、コンデンサの「充電と放電」の考え方が理解できました。

' このページ 'の説明
1.コンデンサの0vレールに接続された負のリード線がある
場合、充電および放電します。2.コンデンサが0vレールに直接接続されていない場合、上下にジャンプします。

そして、次の図で、言う

コンデンサが「降下」し、マイナスリードの電圧が実際に0Vレールを下回る可能性があります

私は完全に理解を失いました。

ジャンプキャップhttp://www.talkingelectronics.com/projects/Capacitor%20-%20How%20A%20Capacitor%20Works/images/Cap-TwoStages-Anim.gif

（リンクページの「4.コンデンサが2つのステージを分離する」を参照してください。）

ページはそれを説明します

コンデンサがどれだけ上下にジャンプするかを知ることで、回路の動作を「見る」ことができます。ここに私の質問が来ました。

1. 「充電/放電」と「ジャンプアップ/ダウン」の違いを理解できません。0Vレールに直接接続されていなくても、基準電圧に応じて充電および放電できると考えました。これら2つの表現の意味を理解するための違いは何ですか？
2. コンデンサが上下にジャンプするとどうなりますか？
3. 「ジャンプ」の量を計算するにはどうすればよいですか？

著者がその回路で説明しているのは、コンデンサの左側の電圧が突然変化すると、右側の電圧も同じ量だけ変化するということです。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

図1.コンデンサを通過した方形波。（RC放電曲線として矢印をご容赦ください。）

上記の回路図で：

• 最初は「A」が高く、「B」は0 Vです。
• Q1スイッチがオンになると、「A」が0 Vにプルされます（著者の用語では「ジャンプ」）。
• スイッチングの瞬間、C1の両端の電圧はV +であるため、「A」がローになると「B」もローになります。すなわち、どちらの側も接地されていないため、両側が一緒に「ジャンプ」します。

フィルタコンデンサの場合、通常、片側は接地されているため、この効果は見られません。

回路解析では、この方法でコンデンサの動作を考えると便利です。コンデンサの両端の定常状態の電圧と、左側で電圧が突然変化したときに右側で何が起こるかを把握します。

シミュレーション波形

^{この回路をシミュレートする}

図2.テスト回路図。

図3. 500 Hz、1 µF、100kΩ。

図3は、コンデンサが高抵抗負荷に給電しているときに何が起こるかを示しています。

• 入力の最初の立ち上がりエッジで、出力はそれと「ジャンプ」します。ただし、R1は右側の放電を開始し、その半サイクルの終わりに電圧が少し低下しました。
• 最初の立ち下がりエッジで、入力は1 V低下し、出力も低下します。開始点は約+0.9 Vであるため、出力は-0.1 Vに低下します。
• このプロセスは継続し、しばらくすると、ゼロボルト線を中心に波形が落ち着きます。

図4. 500 Hz、1 µF、1kΩ。

• R1を1kΩに下げると、コンデンサの放電と充電が速くなるにつれて、効果がより顕著になります。数サイクル後に波形が落ち着いたことに注目してください。

図5. 500 Hz、1 µF、100Ω。

• 図5では、R1が100Ωに減少しており、出力波形がはるかにスパイク状になっていることがわかります。また、負荷抵抗が非常に低いため、+ 1 Vレベルに達していないこともわかります。

この説明は意図的に数学的なものではなく、実際に何が起こっているのかを心に描くことを目的としています。数学をもう少し勉強して、電流がどこに流れているかを理解すれば、それがどのように機能するかをよく理解できるはずです。

シミュレーション

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気にしないで。進め。そのWebサイトの作成者は、コンデンサーとは何かに苦労しているようです。初期の人々が理解できないことを説明するためにさまざまな神話を作成したように、彼はこれらのコンデンサーのことを自分自身に分かりやすくするために、ほとんど精神的な核心を形成していません。彼はその後、彼の個人的な神話を使用して、あなたに神秘的な獣を説明しようとします。それはうまくいきません。私が言ったように、それを忘れて先に進みましょう。

「飛び跳ねる」という彼のビジョンは、電源の平滑化に使用される場合とは異なる、信号を渡すために使用される場合など、実際にはコモンモード電圧に言及していると思います。この男の個人的な神話に夢中にならないでください。

著者が視覚化したいと思うのは、コンデンサによる回路内の2つのノードの結合です。

コンデンサの両端の電圧を変更するには、コンデンサを流れる電流が必要です。コンデンサが大きいか、電流が小さい場合、電圧の変化は遅くなります。

この場合、ノードの1つの電圧が変化すると、コンデンサが電圧源として機能し、同じ変化が2番目のノードで見られます。

著者がおそらく想像している状況は、コンデンサの一方の端子の電圧が突然低下し、もう一方の端子が0V未満になる可能性があることです。

私はまだ頭をコンデンサに巻き付けようとしていますが、私の半分の理解が軌道に乗っていれば、同じボートで誰かを助けることができます。

コンデンサの基本的な対処法は、電流と電圧を交換するようです：電流は最初にコンデンサに「流れる」ことができます（実際には、一方のプレートに電荷が集まり、もう一方のプレートから電荷を押し出すことです）電荷がプレートに集まるため、最終的には電圧差が残されますが電流はなくなります。コンデンサが完全に充電されるときです。たとえば、2つの回路を結合するコンデンサがあるとします。1つの回路は5Vのポイントにあり、もう1つは2Vのポイントにあります。これは、コンデンサが完全に充電されると、コンデンサプレートの電荷がコンデンサ全体で3V降下することを意味します。

私は思う-私は思う-ジャンプはこれについてです。最初の回路が5Vから10Vにすばやく移動するとします。コンデンサの両端の電圧はまだ-3Vなので、コンデンサの反対側も同様に2Vから7Vに少なくとも最初は増加します。回路のパラメータにより、プレート上の電荷が流入または流出し、コンデンサの両端の電圧が変化するため、5Vの「ジャンプ」は非常に一時的なものになる場合があります。たぶん、2番目の回路がコンデンサの側面を2Vレベルに徐々に引き戻すので、物事が再び落ち着くと、8Vの電圧降下が生じます。そして、最初の回路の電圧が突然5Vに低下し、再び安定するまで右側の電圧が-3Vに下がる可能性があると思います。

これはおかしな結果のように聞こえますが、それが完全に説明していることを知っていますか？無安定マルチバイブレーター。非安定マルチバイブレーターの特徴の1つは、1つのトランジスターが最終的に導通すると、他のトランジスターのベースに大きな負の電圧をスローすることです。まだ直感に反しますが、私はそれを受け入れようとしています。

私はそれが有用する方法としてカップリングコンデンサについて考える見つける単離一段の（DC）バイアスを別の（DC）バイアスに影響しないように段階とように「短い」（AC）信号用。
コンデンサが実際に短絡している場合、短絡の一方の「側面」が変化すると、もう一方の「側面」も同じ量だけ変化することは明らかです。つまり、コンデンサの左側が+ 1vだけ「ジャンプ」すると、右側も同じ量（+ 1v）だけ「ジャンプ」します。左側が-1v低下する場合、右側は-1v低下します。