Для чего нужен разделительный конденсатор

Для чего нужен разделительный конденсатор

Когда между определёнными точками или блоками схемы необходимо создать связь по переменному току, заблокировав при этом протекание постоянного тока, используется электронные компоненты, обеспечивающие связь только по переменному току, например конденсаторы или трансформаторы.

Если речь идёт о каскадах усилителя, подобные конденсаторы принято называть блокировочным или разделительным конденсатором.

Рис.1. Применение разделительного конденсатора

В схеме, приведенной на рис.1. конденсатор связывает точки А и Б по переменному току, R – сопротивление нагрузки. Для постоянного тока конденсатор действует как разрыв цепи, полностью блокируя протекание постоянного тока между точками А и Б. В реальной схеме, в роли нагрузочного резистора выступает следующий каскад усиления.

В данной схеме конденсатор C и резистор R образуют простейший фильтр верхних частот (ФВЧ).

Частотой среза фильтра называют частоту, ослабление сигнала на которой достигает -3 дБ (по логарифмической шкале), или составляет 1/√2 (≈0.71) по линейной. Т.е амплитуда сигнала на частоте среза составляет ≈71% от входного значения. Частота среза RC-фильтра расчитывается по формуле:

f = 1 / (2 ⋅ π ⋅ R ⋅ C)

Сам фильтр для переменного тока можно представить как простейший делитель напряжения, соотношения сопротивлений в котором будут зависеть от частоты, при этом, реактивное сопротивление конденсатора Xc расчитывается по следующей формуле:

Х_c = 1 / (2 ⋅ π ⋅ f ⋅ C)

Также, при расчёте данного конденсатора необходимо помнить, что удовлетворительное качество связи по переменному току достигается только в том случае, когда реактивное сопротивление Хс конденсатора на рабочей частоте много меньше сопротивления нагрузки R — тогда на этом конденсаторе падает (и теряется) очень малая часть напряжения входного сигнала.

1. Сопротивление нагрузки R.
2. Рабочая частота.

При R = 1 кОм получаем Х_с = 50 Ом. Предположим, что рабочая частота f = 300 Гц.
Поскольку Х_c = 1 / (2 ⋅ π ⋅ f ⋅ C), то
C = 1 / 94247.78 = 10.61 (мкФ)

Из вышеизложенного следуют два основных правила:

Чем больше сопротивление нагрузки, тем меньше требуемая емкость разделительного конденсатора.

При заданном сопротивлении нагрузки для низких рабочих частот необходимо использовать разделительные конденсаторы большей емкости, и наоборот.

Если же речь идет о рабочем диапазоне частот, емкость разделительного конденсатора определяется наименьшей частотой из этого диапазона. В соответствии с расчетами очевидно, что конденсатор емкостью 10 мкФ обеспечивает адекватную связь по неременному току при частоте 300 Гц и тем более при частоте 300 кГц. С другой стороны, конденсатор емкостью 0,1 мкФ обеспечивает адекватную связь при частоте 300 кГц, но непригоден для реализации связи по переменному току при частоте 300 Гц.

Развязывающий конденсатор

Один из вариантов использования конденсатора в схемотехнике усилительных каскадов это включение конденсатора в цепь термостабилизации транзистора, параллельно резистору. В этом случае принято называть данный конденсатор «развязывающим».

Рис.2. Влияние развязывающего конденсатора.

На рис.2.6 показан конденсатор С, обеспечивающий развязку резистора R по переменному току. Без конденсатора (рис2.a) в точке А постоянный потенциал равен 10 В, а переменный потенциал сигнала — 10 мВ. Конденсатор, представляющий собой разрыв цени для постоянного тока, не оказывает никакого влияния на постоянный потенциал точки А, Однако если емкость этого конденсатора такова, что на рабочей частоте его реактивное сопротивление существенно меньше сопротивления резистора R, то конденсатор будет эффективно осуществлять короткое замыкание сигнала переменного тока на землю. Таким образом, потенциал точки А по переменному току будет равен нулю.

Ёмкость конденсатора С, обеспечивающая удовлетворительную развязку, определяется сопротивлением резистора R и рабочей частотой — по тем же формулам, которые использовались для расчета емкости разделительного конденсатора.

Один из примеров использования развязывающего конденсатора это усилительный каскад собранный на классической схеме с общим эмиттером с отрицательной обратной связью (ООС).

Рис.3. Усилитель с развязывающим конденсатором в цепи эмиттера.

На рис.3 приведена схема усилителя построенного на классической схеме с общим эммитером (ОЭ). Здесь С₁ — входной разделительный конденсатор. Емкость этого конденсатора должна быть сравнительно велика в силу низкого входного сопротивления транзистора в схеме с ОЭ (подробный расчёт номиналов смотрите в статье «Расчёт усилительного каскада с общим эмиттером»). Конденсатор С₂ связывает выход усилителя с нагрузкой или следующим каскадом, его емкость сравнима с емкостью конденсатора C₁.

Отрицательная обратная связь через резистор R₄ в данном усилителе, с одной стороны, обеспечивает необходимую стабильность усилителя по постоянному току, а с другой — снижает его коэффициент усиления до очень малой величины (2-3). Для устранения отрицательной обратной связи по переменному току и одновременного сохранения стабильности по постоянному току применяется эмиттерный развязывающий конденсатор С₃. Помимо этого данный RC-контур в цепи эмиттера обеспечивает термостабилизацию данного усилительного каскада.

Типичные значения емкости эмиттерного развязывающего конденсатора того же порядка, что и для разделительного конденсатора.

К78-34 630В 5% конденсаторы для ламповых усилителей, аудиотехники

К78-34 630В – это высоковольтная серия металлопленочных MKP конденсаторов малой емкости, разработанная специально для применения в аудиотехнике, в качестве переходных конденсаторов в усилителях НЧ, разделительных конденсаторов в ламповых усилителях, шунтов конденсаторов в разделительных фильтрах акустических систем.

Низкий тангенс угла потерь и малый коэффициент абсорбции, характерный для метализированной полипропиленовой пленки , в сочетании с превосходными параметрами механической и электрической стабильности, унаследованной от конденсаторов К73-16, приводят к чрезвычайно детальному и чистому звучанию во всем диапазоне частот с четко выстроенной сценой.

Эти неполярные полипропиленовые конденсаторы удачно проявят себя в отфильтровке ВЧ в пассивных регуляторах тембра и в тонкомпенсации. Найдут применение в усилителях в качестве разделительных конденсаторов на вход и на выходе усилителя, для шунтирования конденсаторов других типов в фильтрах акустических систем, при апгрейде усилителей мощности, в различных каскадах аудиоаппаратуры. Минимальные габариты конденсаторов помогут при установке на плату, где мало свободного места.

• Кромка полипропиленовой пленки усилена слоем алюминия и цинка для снижения тангенса угла потерь;
• Запатентованный режим тренировки для устранения микронеровностей пленки(уменьшение высших гармоник и шероховатостей в звуке);
• Неиндуктивная конструкция;
• Контактный узел из особо чистого цинка;
• Повышенное сопротивление изоляции;
• Широкий диапазон рабочих температур -40. +85С;
• Прочный алюминиевый корпус с заливкой смолой с торцов;
• Медные аксиальные выводы конденсатора удобны для навесного монтажа;
• Способность к самовосстановлению диэлектрика при пробое;

Заказать и купить разделительные конденсаторы К78-34 можно прямо на сайте через корзину с актуальным наличием и ценой, есть доставка по Москве, России и самовывоз, отправляем с наложенным платежом.

Емкость конденсатора, мкф	Выберите номинал:
Номинальное постоянное напряжение, В	630
Точность, %	10

Для чего нужен разделительный конденсатор

Выбор выходного разделительного конденсатора

Выходной разделительный конденсатор предотвращает короткое замыкание источника ВН на нагрузку (следующий каскад усиления). Он одновременно является выходным для данного каскада, а также входным для следующего, предохраняя как источник ВН, так и входные цепи следующего каскада.

Прежде всего, следует отметить, что этот конденсатор должен выдерживать анодное напряжение, приложенное к нему. Однако, рабочее напряжение этого конденсатора следует выбирать с запасом. Современные усилители часто построены с использованием полупроводниковых кремниевых выпрямителей ВН. Это означает, что в момент включения, катоды электронных ламп холодные, что является причиной нулевого тока анода. Так как полупроводниковый источник ВН в прогреве не нуждается, практически мгновенно выдает максимальное напряжение и при этом оказывается без нагрузки, напряжение на анодах ламп нарастает до максимально возможного значения ВН, и именно это напряжение будет приложено непосредственно к выводам разделительных конденсаторов. Если при этом разделительные конденсаторы будут пробиты, то электронные лампы начинают перегреваться, поскольку большое положительное напряжение, будучи поданным на их сетки, вызывает анодный ток, превышающий номинальный в десятки раз. Электронные лампы при этом попросту разрушаются.

Использование конденсаторов, рассчитанных на более высокое напряжение, может быть более дорогостоящим, но приобретение более дорогих конденсаторов всегда дешевле, чем необходимость замены дорогостоящих электронных ламп (или громкоговорителей).

В принципе, всегда есть возможность снизить требования к рабочему напряжению разделительных конденсаторов, — это исключить подачу ВН до полного прогрева нитей накала ламп. Таким образом, необходима задержка включения полупроводникового выпрямителя ВН, либо применение лампового, поскольку нити накала вакуумных диодов (кенотронов) прогреваются достаточно долго. Более того, на нити накала маломощных ламп (каскадов предварительного усиления) накальное напряжение зачастую подается сразу после включения шнура питания усилителя в сеть, независимо от положения выключателя питания.

Теперь нужно выбрать величину емкости разделительного конденсатора. От величины той емкости зависит реактивное сопротивление конденсатора, которое, еще раз напомним, максимально в области низких частот. Таким образом, этот конденсатор будет определять АЧХ усилителя в области низких частот. Разумеется, на самой нижней рабочей частоте усилителя, реактивное сопротивление этого конденсатора должно быть в десятки (25—50) раз меньше, чем выходное сопротивление предыдущего каскада и входное сопротивление последующего каскада. В качестве разделительных конденсаторов в усилителях звуковых частот обычно используются либо полимерные, либо бумажные конденсаторы, величины емкостей которых достаточно устойчивы.

Часто величину емкости разделительного конденсатора берут примерно равной величине блокировочного конденсатора в цепи катодного автосмещения. Также нельзя не отметить, что рассматриваемый разделительный конденсатор образует RC фильтр с резистором, установленным в цепи сетки следующего каскада. Как и в цепи катодного автосмещения, частота среза этого фильтра должна выбирается с запасом — то есть около 2 Гц. Кстати, существуют и «традиционные» значения этих элементов: резистор в цепи сетки следующего каскада сопротивлением 1 МОм и разделительный конденсатор емкостью 0,1 мкФ образуют фильтр, в котором частота среза по уровню —3 дБ равна 1,6 Гц. В некоторых современных разработках используются и другие решения, которые будут рассмотрены позже.

Для чего нужен разделительный конденсатор

Текущее время: Пн фев 05, 2024 06:05:49

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Запрошенной темы не существует.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y

Работоспособность сайта проверена в браузерах:
IE8.0, Opera 9.0, Netscape Navigator 7.0, Mozilla Firefox 5.0
Адаптирован для работы при разрешениях экрана от 1280х1024 и выше.
При меньших разрешениях возможно появление горизонтальной прокрутки.
По всем вопросам обращайтесь к Коту: kot@radiokot.ru
©2005-2024