Зачем нужны фильтрующие конденсаторы
Перейти к содержимому

Зачем нужны фильтрующие конденсаторы

  • автор:

Конденсаторы: электролитические и керамические, ёмкость и заряд

Конденсатор (capacitor, cap) — это маленький «аккумулятор», который быстро заряжается при наличии напряжения вокруг него и быстро разряжается обратно, когда напряжения недостаточно для удержания заряда.

Основной характеристикой конденсатора является ёмкость. Она обозначается символом C, единица её измерения — Фарад. Чем больше ёмкость, тем больший заряд может удерживать конденсатор при заданном напряжении. Также чем больше ёмкость, тем меньше скорость зарядки и разрядки.

Типичные значения, применяемые в микроэлектронике: от десятков пикофарад (pF, пФ = 0,000000000001 Ф) до десятков микрофарад (μF, мкФ = 0,000001 Ф). Самые распространённые типы конденсаторов: керамический и электролитический. Керамические меньше по размеру и обычно имеют ёмкость до 1 мкФ; им всё равно какой из контактов будет подключен к плюсу, а какой — к минусу. Электролитические конденсаторы имеют ёмкости от 100 пФ и они полярны: к плюсу должен быть подключен конкретный контакт. Ножка, соответствующая плюсу, делается длинее.

Конденсатор представляет собой две пластины, разделённые слоем диэлектрика. Пластины скапливают заряд: одна положительный, другая отрицательный; тем самым внутри создаётся напряжение. Изолирующий диэлектрик не даёт внутреннему напряжению превратиться во внутренний ток, который бы уравнял пластины.

Зарядка и разрядка

Рассмотрим такую схему:

Пока переключатель находится в положении 1, на конденсаторе создаётся напряжение — он заряжается. Заряд Q на пластине в определённый момент времени расчитывается по формуле:

$ Q = C V_<in></p>
<p> \left( 1 — e^> \right) $» /></p>
<p><em>C</em> — ёмкость, <em>e</em> — экспонента (константа ≈ 2.71828), <em>t</em> — время с момента начала зарядки. Заряд на второй пластине по значению всегда точно такой же, но с противоположным знаком. Если резистор <em>R</em> убрать, останется лишь небольшое сопротивление проводов (оно и станет значением <em>R</em>) и зарядка будет происходить очень быстро.</p>
<p>Изобразив функцию на графике, получим такую картину:</p>
<p> <img decoding=

Как видно, заряд растёт не равномерно, а обратно-экспоненциально. Это связанно с тем, что по мере того, как заряд копится, он создаёт всё большее и большее обратное напряжение Vc, которое «сопротивляется» Vin.

$ V_c = \frac<Q></p>
<p> $» /></p>
<p>Заканчивается всё тем, что <em>V<sub>c</sub></em> становится равным по значению <em>V<sub>in</sub></em> и ток перестаёт течь вовсе. В этот момент говорят, что конденсатор достиг точки насыщения (equilibrium). Заряд при этом достигает максимума.</p>
<p><img decoding=

— V_c> $» />

Теперь, когда система находится в равновесии, поставим переключатель в положение 2.

На пластинах конденсатора заряды противоположных знаков, они создают напряжение — появляется ток через нагрузку (Load). Ток пойдёт в противоположном направлении, если сравнивать с направлением источника питания. Разрядка тоже будет происходить наоборот: сначала заряд будет теряться быстро, затем, с падением напряжения создаваемого им же, всё медленее и медленее. Если за Q0 обозначить заряд, который был на конденсаторе изначально, то:

$ Q = Q_0 \cdot e^</p><div class='code-block code-block-4' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!-- 4mirvtulok -->
<script src=

> \hspace V_c = \frac e^> \hspace I = \frac e^> $» />

Эти величины на графике выглядят следующим образом:

Опять же, через некоторое время система придёт в состояние покоя: весь заряд потеряется, напряжение исчезнет, течение тока прекратится.

Если снова воспользоваться переключателем, всё начнётся по кругу. Таким образом конденсатор ничего не делает кроме как размыкает цепь когда напряжение постоянно; и «работает», когда напряжение резко меняется. Это его свойство и определяет когда и как он применяется на практике.

Применение на практике

Среди наиболее распространённых в микроэлектронике можно выделить такие шаблоны:

Резервный конденсатор (bypass cap) — для уменьшения ряби напряжения питания

Фильтрующий конденсатор (filter cap) — для разделения постоянной и изменяющейся составляющих напряжения, для выделения сигнала

Резервный конденсатор

Многие схемы расчитаны на получение постоянного, стабильного питания. Например 5 В. Их им поставляет источник питания. Но идеальных систем не существует и в случае резкого изменения потребления тока устройством, например когда включается компонент, источник питания не успевает «отреагировать» моментально и происходит кратковременный спад напряжения. Кроме того, в случаях когда провод от источника питания до схемы достаточно длинный, он начинает работать как антенна и тоже вносить нежелательный шум в уровень напряжения.

Обычно отклонение от идеального напряжения не превышает тысячной доли вольта и это являние абсолютно незначительно, если речь идёт о питании, например, светодиодов или электродвигателя. Но в логических цепях, где переключение логического нуля и логической единицы происходит на основе изменения малых напряжений, шумы питания могут быть ошибочно приняты за сигнал, что приведёт к неверному переключению, которое по принципу домино поставит систему в непредсказуемое состояние.

Для предотвращения таких сбоев, непосредственно перед схемой ставят резервный конденсатор

В моменты, когда напряжение полное, конденсатор заряжается до насыщения и становится запасом резервного заряда. Как только уровень напряжения на линии падает, резервный конденсатор выступает в роли быстрой батарейки, отдавая накопленный ранее заряд, чтобы заполнить пробел пока ситуация не нормализуется. Такая помощь основному источнику питания происходит огромное количество раз ежесекундно.

Если рассуждать с другой точки зрения: конденсатор выделяет из постоянного напряжения переменную составляющую и пропуская её через себя, уводит её с линии питания в землю. Именно поэтому резервный конденсатор также называют «bypass capacitor».

В итоге, сглаженное напряжение выглядит так:

Типичный конденсаторы, который используется для этих целей — керамические, номиналом 10 или 100 нФ. Большие электролитические слабо подходят на эту роль, т.к. они медленее и не смогут быстро отдавать свой заряд в этих условиях, где шум обладает высокой частотой.

В одном устройстве резервные конденсаторы могут присутствовать во множестве мест: перед каждой схемой, представляющей собой самостоятельную единицу. Так, например, на Arduino уже есть резервные конденсаторы, которые обеспечивают стабильную работу процессора, но перед питанием подключаемого к нему LCD экрана должен быть установлен свой собственный.

Фильтрующий конденсатор

Фильтрующий конденсатор используется для снятия сигнала с сенсора, который передаёт его в форме изменяющегося напряжения. Примерами таких сенсоров являеются микрофон или активная Wi-Fi антенна.

Рассмотрим схему подключения электретного микрофона. Электретный микрофон — самый распространённый и повсеместный: именно такой применяется в мобильных телефонах, в компьютерных аксессуарах, системах громкой связи.

Для своей работы микрофон требует питания. В состоянии тишины, его сопротивление велико и составляет десятки килоом. Когда на него воздействует звук, затвор встроенного внутри полевого транзистора открывается и микрофон теряет внутреннее сопротивление. Потеря и восстановление сопротивления происходит много раз ежесекундно и соответствует фазе звуковой волны.

На выходе нам интересно напряжение только в те моменты, когда звук есть. Если бы не было конденсатора C, на выход всегда бы дополнительно воздействовало постоянное напряжение питания. C блокирует эту постоянную составляющую и пропускает только отклонения, которые и соответствуют звуку.

Слышимый звук, который нам и интересен, находится низкочастотном диапазоне: 20 Гц — 20 кГц. Чтобы выделить из напряжения именно сигнал звука, а не высокочастотные шумы питания, в качестве C используется медленный электролитический конденсатор номиналом 10 мкФ. Если был бы использован быстрый конденсатор, например, на 10 нФ, на выход прошли бы сигналы, не связанные со звуком.

Обратите внимание, что выходной сигнал поставляется в виде отрицательного напряжения. То есть при соединении выхода с землёй, ток потечёт из земли к выходу. Пиковые значения напряжения в случае с микрофоном составляют десятки милливольт. Чтобы перевернуть напряжение обратно и увеличить его значение, выход Vout обычно подключают к операционному уселителю.

Соединение конденсаторов

Если сравнивать с соединением резисторов, расчёт итогового номинала конденсаторов выглядит наоборот.

При параллельном соединении суммарная ёмкость суммируется:

$ C_t = C_1 + C_2 + \hdots + C_N $

При последовательном соединении, итоговая ёмкость расчитывается по формуле:

$ C_t = \frac1<\frac1<C_1></p><div class='code-block code-block-9' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!-- 9mirvtulok -->
<script src=

+ \frac1 + \hdots + \frac1> $» />

Если конденсатора всего два, то при последовательном соединении:

$ C_t = \frac<C_1 \cdot C_2></p>
<p> $» /></p>
<p>В частном случае двух одинаховых конденсаторов суммарная ёмкость последовательного соединения равна половине ёмкости каждого.</p>
<h3>Предельные характеристики</h3>
<p>В документации на каждый конденсатор указано максимальное допустимое напряжение. Его превышение может привести к пробою диэлектрика и взрыву конденсатора. Для электролитических конденсаторов обязательно должна быть соблюдена полярность. В противном случае либо вытечет электролит, либо опять же будет взрыв.</p>
<p>Если не указано иное, содержимое этой вики предоставляется на условиях следующей лицензии: CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 4.0 International</p><div class='code-block code-block-10' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!-- 10mirvtulok -->
<script src=

Производные работы должны содержать ссылку на http://wiki.amperka.ru, как на первоисточник, непосредственно перед содержимым работы.
Вики работает на суперском движке DokuWiki.

схемотехника/конденсаторы.txt · Последние изменения: 2019/12/06 17:06 — mik

Инструменты страницы

Что такое конденсатор фильтра?

Как один из наиболее широко используемых электронных компонентов, конденсатор выполняет множество функций. Фильтрация — одна из самых распространенных функций конденсаторов. Что такое конденсатор фильтра? Какова роль конденсатора фильтра?

1. Емкость фильтра

Емкость — это два проводника, которые расположены близко друг к другу и изолированы друг от друга.

Конденсатор фильтра — это устройство накопления энергии, установленное на обоих концах схемы выпрямителя для уменьшения коэффициента пульсации переменного тока RIPPLE и улучшения эффективного и плавного выхода постоянного тока. Потому что схема фильтра требует, чтобы накопительный конденсатор имел большую емкость. Поэтому в большинстве схем фильтров используются электролитические конденсаторы. Электролитические конденсаторы получили свое название от использования электролитов в качестве электродов (отрицательных электродов).

Конденсатор (или батарея конденсаторов), соединенный с другими аксессуарами, такими как реакторы и резисторы, чтобы обеспечить канал с низким импедансом для одной или нескольких гармоник. Он отличается небольшими размерами, легким весом, удобством переноски, небольшим током утечки и т. Д.

Роль фильтрующего конденсатора: роль электролитического конденсатора состоит в том, чтобы отфильтровать низкочастотный сигнал в токе, но даже низкочастотный сигнал, его частота делится на несколько порядков. Следовательно, чтобы быть пригодными для использования на разных частотах, электролитические конденсаторы также делятся на высокочастотные конденсаторы и низкочастотные конденсаторы (здесь высокая частота относительна).

Конденсатор фильтра низких частот в основном используется для фильтрации после электрической фильтрации или выпрямления трансформатора. Его рабочая частота составляет 50 Гц, что соответствует частоте сети. А конденсатор высокочастотного фильтра в основном работает при выпрямлении импульсного источника питания после фильтрации, его рабочая частота составляет от тысяч Гц до десятков тысяч Гц. Когда конденсатор фильтра низких частот используется в высокочастотной цепи, из-за его плохих высокочастотных характеристик его внутреннее сопротивление и эквивалентная индуктивность высоки при зарядке и разрядке на высокой частоте. Следовательно, при использовании электролит будет выделять большое количество тепла из-за частой поляризации. Более высокая температура приведет к испарению электролита внутри конденсатора, увеличению давления внутри конденсатора и, в конечном итоге, к вздутию и взрыву конденсатора.

2. Какова роль конденсатора фильтра?

Конденсатор фильтра в основном используется в цепи выпрямителя источника питания для фильтрации компонентов переменного тока. Сделайте постоянный ток на выходе более плавным. А для прецизионных схем часто используется комбинация цепей шунтирующих конденсаторов, чтобы улучшить рабочий эффект конденсатора фильтра.

Роль конденсатора фильтра состоит в том, чтобы создавать разные рабочие частоты в зависимости от разницы между низкими и высокими частотами:

Конденсатор фильтра низких частот в основном используется для фильтрации сети или выпрямления трансформатора, и его рабочая частота составляет 50 Гц, как и у сети; Конденсатор фильтра высоких частот в основном работает при фильтрации после выпрямления импульсного источника питания, а его рабочая частота составляет от тысяч Гц до десятков тысяч Гц.

Конденсатор фильтра играет очень важную роль в импульсном источнике питания, как правильно выбрать конденсатор фильтра, особенно выбор конденсатора выходного фильтра очень волнует каждого инженера и техника.

Обычные электролитические конденсаторы, используемые в цепях промышленной частоты 50 Гц, имеют частоту пульсации напряжения всего 100 Гц и время заряда и разряда порядка миллисекунд.

Чтобы получить меньший коэффициент пульсаций, требуется емкость до сотен тысяч микрометодов, поэтому цель обычных низкочастотных алюминиевых электролитических конденсаторов заключается в основном в улучшении емкости, емкости конденсатора, значения тангенса угла потерь и тока утечки. основные параметры для выявления его достоинств и недостатков.

Электролитические конденсаторы выходного фильтра в импульсных источниках питания имеют частоты пилообразного напряжения до десятков тысяч герц или даже десятков мегагерц.

В настоящее время емкость не является основным показателем, и стандартом для измерения преимуществ и недостатков высокочастотного алюминиевого электролитического конденсатора является частота импеданса &. характерная черта. Требуется иметь низкий эквивалентный импеданс на рабочей частоте импульсного источника питания и иметь хороший эффект фильтрации высокочастотного пикового сигнала, создаваемого полупроводниковым устройством.

Обычные низкочастотные электролитические конденсаторы начинают показывать чувствительность порядка десяти тысяч герц, что не может соответствовать требованиям импульсного источника питания.

Высокочастотный алюминиевый электролитический конденсатор для импульсного источника питания имеет четыре вывода. Два конца положительного алюминиевого листа соответственно выводятся как положительный электрод конденсатора, а два конца отрицательного алюминиевого листа соответственно выводятся как отрицательный электрод. Ток поступает с одного положительного полюса четырехконтактного конденсатора, проходит через конденсатор и затем течет к нагрузке с другого положительного полюса; Ток, возвращаемый от нагрузки, также течет через один отрицательный конец конденсатора и от другого отрицательного конца к отрицательному полюсу источника питания.

Роль конденсатора фильтра, как следует из названия, очевидно, в первую очередь для фильтрации.

Вся правда о конденсаторах: волшебные свойства загадочных баночек

Было ли лучшее время для энтузиастов и любителей Hi-Fi, чем конец 1970-х и начало 1980-х годов? С одной стороны, так много всего происходило с развитием цифрового аудио, а с другой — наблюдался рост субъективизма. Внезапно проигрыватели и усилители стали оценивать не по уровню детонации, выходной мощности и гармоническим искажениям, а по их звучанию! И можно было даже всерьёз говорить о звучании кабелей. В этой новой атмосфере всё, что когда-то считалось само собой разумеющимся в области Hi-Fi, стало кандидатом на переоценку.

Пристальному изучению подверглось и влияние на звук пассивных электронных компонентов — резисторов, индуктивностей и конденсаторов. В особенности, конденсаторов. Знающие люди начали обсуждать такие явления как эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и диэлектрическое поглощение.

Сегодня мы нечасто слышим об этой теме, но не потому, что проблема была исчерпана. Скорее всего, разработчики нынче уделяют столь же пристальное внимание используемым пассивным компонентам, как и схемам, в которых они применяются, так что общественный фурор несколько стих.

Азы

В простейшем виде конденсатор состоит из двух металлических пластин, разделённых воздухом (или, ещё лучше, вакуумом) и схематично изображён на рис. 1. Поскольку между пластинами нет проводящего пути, конденсатор блокирует постоянный ток (например, от батареи). При этом конденсатор, напротив, пропускает сигналы переменного тока — как раз такие как звуковые волны.

Рис. 1. Компоненты, из которых состоит конденсатор — две проводящие пластины, разделённые слоем диэлектрика.

Проверенное решение

Мы нечасто сталкиваемся с воздушными конденсаторами, но если вы заглядывали внутрь старого лампового радиоприемника и видели элемент, отвечающий за настройку, который состоит из чередующихся металлических пластин, это как раз воздушный конденсатор переменной ёмкости. В большинстве конденсаторов, с которыми мы сталкиваемся в аудиотехнике и прочей электронике, в качестве изолирующего материала (диэлектрика), разделяющего пластины, не используется воздух, поскольку он имеет низкую диэлектрическую постоянную (1,0), а это означает, что воздушные конденсаторы большой емкости слишком громоздкие, чтобы быть практичными. По этой причине используются, в основном, твёрдые диэлектрики, с более высокими диэлектрическими свойствами, в том числе из керамики и различных видов пластмасс (например, ПВХ с диэлектрической проницаемостью 4,0). Именно здесь история становится особенно интересной, поскольку для всех этих диэлектриков характерны те или иные компромиссы в плане влияния на звук, в то время как воздух практически идеален.

Простые фильтры

Для начала, узнаем побольше о том, как ведут себя конденсаторы и для чего они используются. Конденсаторы блокируют постоянный ток и пропускают переменный, однако они не пропускают переменный ток с разной частотой одинаково. Это объясняется тем, что конденсаторы обладают реактивным сопротивлением, которое снижается с увеличением частоты (к слову, катушки индуктивности тоже обладают реактивным сопротивлением, которое, наоборот, увеличивается с ростом частоты).

Таким образом, конденсаторы пропускают высокочастотные сигналы легче, чем низкочастотные, что делает их крайне полезными в частотно-селективных цепях (то есть, в фильтрах), а также для устранения нежелательных сигналов (например, гул или шум с шины питания постоянного напряжения).

Простые фильтры верхних и нижних частот показаны на рис.2. В фильтре верхних частот (рис. 2а) последовательно включенный конденсатор подключен к шунтирующему резистору. В фильтре нижних частот (рис. 2b) конденсатор и резистор меняются местами.

Рис. 2. RC-фильтр первого порядка верхних (2a) и нижних (2b) частот.

Итак, конденсаторы зачастую используются для объединения цепей, отделения нежелательного шума в цепях постоянного напряжения и в частотно-селективных цепях (фильтрах). Поскольку конденсаторы накапливают электрический заряд, большие из них также применяются в качестве резервуаров в источниках питания переменного и постоянного тока. На рис. 3 показан типовой источник питания, включающий в себя понижающий трансформатор (он понижает напряжение сети), мостовой выпрямитель (который преобразует переменный ток из трансформатора в импульсный постоянный ток) и пару конденсаторов-резервуаров (сглаживающих пульсации после выпрямления переменного тока).

Рис.3. Принципиальная схема двухполупериодного источника питания, состоящего из понижающего трансформатора, двухполупериодного мостового выпрямителя и двух резервуарных конденсаторов.

Подобные схемы встречаются во многих твердотельных аудиокомпонентах. Аналогичные решения используются и в ламповом оборудовании, но из-за высоких напряжений, требуемых для работы ламп, трансформатор здесь обычно повышает напряжение сети.

Ёмкость резервуарных конденсаторов, используемых в транзисторных усилителях мощности, может достигать 50 000 мкФ и более, тогда как в других случаях в схеме могут использоваться конденсаторы емкостью 1 НФ (одна тысячная микрофарада) или даже меньше. Таким образом, очевидно, что некоторые типы конденсаторов лучше подходят под определённые задачи, чем другие.

Важное уточнение

Как правило, самые большие резервуарные конденсаторы являются электролитическими, ведь они обеспечивают высокую ёмкость в сравнительно небольшом объёме. Такие конденсаторы содержат электролит (жидкость или гель), который химически реагирует с металлической фольгой внутри банки, образуя слой диэлектрика. Подобные электролитические конденсаторы, а также некоторые другие — например, танталовые, называются полярными, а несоблюдение полярности подключения может привести к их выходу из строя.

Другая разновидность — неполярные конденсаторы, которые можно подключать без учёта полярности. Подобные электролиты иногда использовались в пассивных кроссоверах акустических систем, однако такая практика сегодня устарела, поскольку плёночные конденсаторы справляются с этой задачей лучше, хоть и занимают больше места.

Конденсаторы также могут иметь различное расположение выводов — аксиальное (осевое) или радиальное. Преимущество радиальных электролитов заключается в том, что они занимают меньше площади на плате, однако их минус — в том, что они увеличивают её высоту. В больших электролитических конденсаторах обычно отказываются от выводов под пайку — в пользу винтовых клемм.

Что скрывают конденсаторы

Настоящие конденсаторы, как и настоящие политики, ведут себя не идеально, и именно здесь кроется причина их влияния на качество звука. Во-первых, на практике ни один конденсатор не является только ёмкостью — он также имеет индуктивность и сопротивление. На принципиальной схеме конденсатор обычно обозначается одним из символов на рис. 4 (все они визуально отсылают к двум разделенным пластинам), однако в реальности он представляет собой что-то вроде схемы, представленной на рис. 5. Резистор обозначенный на рисунке как ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) может быть не постоянным — сопротивление может зависеть от частоты. В случае с электролитическими конденсаторами, ESR обычно уменьшается с частотой.

Рис. 4. Варианты обозначения конденсаторов на схеме

Одним из последствий того, что у конденсаторов есть индуктивность (ESL или эквивалентная последовательная индуктивность на рис. 6), является то, что они, по сути, являются электрически резонансными. Если проанализировать импеданс конденсатора в зависимости от частоты, он не будет продолжать уменьшаться с ростом частоты. На рис. 6 показано, что импеданс достигает минимума (эквивалентного значению ESR) на резонансной частоте, а затем, по мере увеличения частоты, он снова начинает расти из-за ESL.

Рис. 5. Схематичный эквивалент реального конденсатора демонстрирует паразитное сопротивление (ESR) и индуктивность (ESL)Рис. 6. Паразитная индуктивность приводит к тому, что у конденсаторы имеют электрический резонанс, иногда — в пределах слышимого диапазона частот.

У больших электролитических конденсаторов частоты электрического резонанса обычно находятся в пределах звукового диапазона. У небольших конденсаторов частоты электрического резонанса могут превышать 1 МГц. Для увеличения частоты электрического резонанса для заданной емкости следует уменьшить ESL — последовательную индуктивность.

Для достижения этой цели, при разработке электролитических конденсаторов, где такая проблема стоит наиболее остро, применяются различные методы. Например, в конденсаторах DNM T-Network для снижения индуктивности используются специальные Т-образные соединения из фольги — таким образом, их резонансная частота более чем в два раза выше по сравнению со стандартной конструкцией (от 28 кГц до 75 кГц — в примере, который приводит компания DNM на своём веб-сайте).

ESR оказывает потенциально благотворное влияние на демпфирование электрического резонанса конденсатора, однако, в отличие от индуктивности или ёмкости, сопротивление генерирует тепло в то время, когда через конденсатор проходит ток. В больших ёмкостных конденсаторах, где проходящие через них токи велики, этот эффект внутреннего нагрева ограничивает безопасные условия эксплуатации. Тем не менее, электролитические конденсаторы лучше всего работают именно тёплыми.

Микрофонный эффект

Не секрет, что ламповое оборудование чувствительно к вибрации. Внутри вакуумированной стеклянной оболочки лампы находятся тонкие металлические электроды, расстояние между которыми влияет на работу лампы. Таким образом, если встряхнуть лампу достаточно сильно, это отразится на её электрической мощности — эффект, который называют «микрофонным», поскольку лампа в таком случае ведёт себя подобно микрофону.

Твердотельная электроника меньше подвержена этому эффекту, однако приведём в пример некий крайний случай: разработчики первых систем управления двигателем в гоночных автомобилях вскоре научились не прикреплять электронные блоки к двигателю, либо использовать хорошую изоляцию, иначе вибрации от двигателя могли нарушить её работу. Уровни вибрации, которые испытывает Hi-Fi оборудование при повседневном использовании, гораздо ниже, однако некоторые производители, среди которых, например, Naim Audio, по-прежнему прилагают большие усилия, чтобы свести к минимуму вероятное воздействие микрофонного эффекта.

Способность конденсатора накапливать заряд (его ёмкость) пропорциональна площади пластин и обратно пропорциональна расстоянию между ними, а «пластины» обычно представляют собой тонкую фольгу с тонкими слоями диэлектрика между ними. Это приводит к тому, что конденсаторы подвержены воздействию микрофонного эффекта, поскольку из-за вибрации расстояние между пластинами и, следовательно, значение ёмкости может меняться.

Таким образом, физические свойства материалов, из которых изготовлен конденсатор, могут быть столь же важны, как и электрические параметры. Но что ещё интереснее, вибрация извне не является необходимым условием для того, чтобы конденсаторы страдали от её воздействия, ведь силы, формируемые напряжениями и токами внутри самого конденсатора, также могут вызывать механические резонансы. Из-за этого эффекта можно даже услышать, как некоторые конденсаторы издают звук, когда через них проходит сигнал. В кроссовере акустической системы, где уровни вибраций, напряжения и токи высоки, присутствует «идеальный шторм» факторов, которые делают выбор подходящего конденсатора особенно важной задачей.

Ключевые слова

Проблема микрофонного эффекта и механических резонансов конденсаторов активно обсуждалась на протяжении многих лет, однако исследований по этому вопросу было достаточно мало. Во всяком случае, мало опубликованных исследований. Но те, что существуют, подтверждают мнение, что данный эффект может оказывать заметное влияние качества звучания.

К тому же, в некоторых случаях конденсаторы могут приводить к необычайно высоким уровням гармонических и интермодуляционных искажений. Понимание того, как и почему это происходит, позволяет разработчикам сосредоточить свои усилия на доработке электронной схемы и тщательном выборе электронных компонентов — таким образом, чтобы это принесло наибольшую пользу.

Объясните на пальцах, как работает «фильтрующий конденсатор», впаяный параллельно источнику переменного напряжения.

Я ж написал — конденсатор впаяный ПАРАЛЛЕЛЬНО источнику.

Ну а раз уж пишите что-то на счёт фильтров, то хоть верные данные давайте, а то сами путаетесь.

То что вы говорите и ребёнку из школы ясно. Если включить в разрыв, то это будет фильтр пропускающий только токи высоких частот.

А если включить его параллельно, то это будет накопитель напряжения, т.е. он будет его сглаживать, как и сказал Moore, но это немного нето что мне нужно: мне интересно, что такой конденсатор может фильтровать?

Лучший ответ

В сети переменного тока кроме основной частотЫ
(50Гц) всегда имеются паразитные частОты.Эти
частоты обычно более высокие,чем основная.Так
вот конденсатор обладает свойством проводить
переменный ток.Причём частота тока,протекающего
через конденсатор обратнопропорциональна ёмкости.
Другими словами,чем меньше ёмкость конденсатора,
тем более высокую частоту он пропускает.Если его
впаять параллельно,то он будет Фильтровать эти
паразитные частоты,пропуская их через себя по
короткозамкнутой цепи.Таким образом дальше к
потребителю пойдёт ток с ослабленными паразитными
частотами.

Остальные ответы
Очень просто. Идет задержка нарастания напряжения, а потом задержка спада напряжения.

гасит вч напряжение и работает как активное сопротивление- чем больше частота тем меньше сопротивление

Конденсатор — устройство способное накапливать заряд за счет энергии поля между его пластинами.В цепи переменного тока, когда меняется величина и направление движения заряда, он часть времени заряджается, а в другой части периода изменения движения заряда возвращает накопленное.Вроде сберкассы.Но частота этих процессов жестко связана с емкостью конденсатора (сберкнижки), если заряд меняется с другой частотой, то конденсатор отказывается поддерживать процесс (деньги перестали накапливаться). Это и используется в фильтрах, которые проускают токи определенных частот и не пропускают другие. Правда фильтры на конденсаторах работают плохо: слишком много могут пропустить, поэтому настоящие фильтры содержат и другие устройства. Пример : в лампе дневного света помимо кондесатора применяют еще и дроссель (катушка, которая так же реагирует на изменение тока, но не на основе электрического, а на основе магнитного поля).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *