コンデンサブロックDCの正しい値を計算するにはどうすればよいですか?


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コンデンサーブロックDCにとってコンデンサー値は重要ですか?

0〜+1.98 Vの範囲の電圧で1.98 V pp(1 kHz〜100 kHz)の初期信号を変換するには、ブロックDCが必要です。

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電圧が-0.99 V〜+0.99 Vの範囲の1.98 V pp(1 kHz〜100 kHz)の信号の場合:

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私の場合に最も適切な値は何ですか?なぜ?


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はい、値は重要です。コンデンサは(他のコンポーネントと一緒に)DCをブロックするためにハイパスフィルターを作成し、フィルターのコーナー周波数が信号の最低周波数より低くなる必要があります。ただし、誰かが正しい値を判断できるようにするには、回路を表示する必要があります。
ヌル

回答:


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コンデンサをDCブロッキングエレメントとして(つまり、信号ソースと直列に)使用する場合は、以下に従って容量値を選択する必要があります。

  • AC信号周波数 f ;
  • 等価抵抗Reqが GNDに「NODE A」(下図参照)から見ました。

回路図

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

どうして?他の誰かが既に述べたように、コンデンサの役割はハイパスフィルターを実装することです。つまり、高周波成分は通過させ、低周波成分(DCなど)はブロックします。

f3dB=12πCReq

これを理解する良い方法は、コンデンサの作り方を検討することです。基本的に、誘電体によって分離された2つの導電板があります。DC電流が流れないことを理解するのは簡単です...むしろ、コンデンサの両端の電圧が時間の経過とともに変化する場合、コンデンサに電流が流れる可能性があります(高周波信号の場合)。大まかに言うと、周波数と静電容量値が高いほど、コンデンサ電流が大きくなるため、信号遮断能力は小さくなります。


ハイパスフィルターを実装する理由 DCブロッキング要素としての唯一のコンデンサは良くありませんか?正しく理解できれば、HPFはカットオフ周波数より低い周波数を減衰させ、DC成分は0Hzです。つまり、カットオフ周波数に関係なく、ハイパスフィルターで除去されます。正弦波電圧の値を0〜1.98Vから-0.99V〜+ 0.99Vに「減少」させたい。これは-0.99VのDC成分ですか?
VF35468

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わかりました:)あなたはコンデンサーがDCをブロックすると言うのは正しいです(そしてそれは私の答えで指摘したものです)。ただし、WITH NO LOADで出力を測定する場合(つまり、抵抗が無限------カットオフ周波数がゼロの場合)にのみ問題が発生することはありません。あなたは本当の負荷を駆動している場合しかし、あなたは、カットオフ周波数が上昇する可能性があり、有限の抵抗を持っている.....、あなたの1kHzの正弦波を殺したくないと思います...
NotANumber

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したがって、...無限の負荷インピーダンスがある場合、コンデンサ値を気にする必要はありません。1pFでもAC信号を劣化させることなく正常に動作します。しかし、負荷の存在は、(それが望ましいかまたはされなかった)もの少しトリッキーになり
NotANumber

さて、カットオフ周波数は理解できましたが、最初の正弦波(0〜1.98V)のDC成分は正確に何ですか?コンデンサはDC成分を除去します。つまり、初期振幅から0.99Vを「減少」させます。コンデンサは、正確に半分の振幅である0.99Vをどの程度正確に選択し、信号を正(+ 0.99V)と負(-0.99V)の2つの部分に変換しますか?
VF35468

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DC成分は信号の時間平均値なので、0.99Vです。任意の有限エネルギー信号は、複数の正弦波と余弦波の振動の合計として表すことができます(フーリエ級数/積分)。0Hz + 1kHzから始めます。コンデンサはDCの開回路であるため、負荷に定電流が流れないため、定電圧が現れます。したがって、Aノードで観測できるのは時変信号のみです。これは、コンデンサプレートでの基本的な物理学すなわち、充電ミラーリングにある
NotANumber

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DCブロッキングコンデンサは、(直列)ソースインピーダンスおよび(並列)負荷インピーダンスと組み合わされると、ハイパスフィルターとして機能します。これらの抵抗と目的の周波数を使用して、コンデンサ値を選択します。

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