Емкостная связь

Емкостная связь — это передача энергии внутри электрической сети или между удаленными сетями посредством тока смещения цепи (цепей) между узлами , индуцированного электрическим полем. Эта связь может иметь преднамеренный или случайный эффект.

В простейшей реализации емкостная связь достигается путем размещения конденсатора между двумя узлами. ^[1] Если проводится анализ многих точек цепи, емкость в каждой точке и между точками можно описать в матричной форме .

Использование в аналоговых схемах

В аналоговых схемах разделительный конденсатор используется для соединения двух цепей так, что только сигнал переменного тока из первой цепи может проходить к следующей, в то время как постоянный ток блокируется. Этот метод помогает изолировать настройки смещения постоянного тока двух связанных цепей. Емкостная связь также известна как связь по переменному току , а используемый для этой цели конденсатор также известен как конденсатор блокировки постоянного тока .

Способность соединительного конденсатора предотвращать вмешательство нагрузки постоянного тока в источник переменного тока особенно полезна в схемах усилителей класса A , предотвращая передачу входного напряжения 0 В на транзистор с помощью дополнительного резисторного смещения; создание непрерывного усиления.

Емкостная связь уменьшает усиление низких частот в системе, содержащей блоки с емкостной связью. Каждый конденсатор связи вместе с входным электрическим сопротивлением следующего каскада образует фильтр верхних частот , а последовательность фильтров образует накопительный фильтр с частотой среза , которая может быть выше, чем у каждого отдельного фильтра.

Соединительные конденсаторы также могут вносить нелинейные искажения на низких частотах. Это не проблема на высоких частотах, поскольку напряжение на конденсаторе остается очень близким к нулю. Однако если сигнал, проходящий через емкость связи, имеет частоту, низкую по сравнению с частотой среза RC , на конденсаторе могут возникнуть напряжения, что для некоторых типов конденсаторов приводит к изменениям емкости, что приводит к искажениям. Этого можно избежать, выбирая типы конденсаторов с низким коэффициентом напряжения и используя большие значения, которые делают частоту среза намного ниже, чем частоты сигнала. ^[2]^[3]

Использование в цифровых схемах

Связь по переменному току также широко используется в цифровых схемах для передачи цифровых сигналов с нулевой составляющей постоянного тока , известных как сигналы, сбалансированные по постоянному току . Сбалансированные по постоянному току сигналы полезны в системах связи, поскольку их можно использовать в электрических соединениях по переменному току, чтобы избежать проблем с дисбалансом напряжений и накоплением заряда между подключенными системами или компонентами.

По этой причине большинство современных линейных кодов предназначены для создания сигналов, сбалансированных по постоянному току. Наиболее распространенными классами линейных кодов, сбалансированных по постоянному току, являются коды с постоянным весом и коды с парной диспаратностью .

Цикл трюков

Петля с трюком — это простой тип емкостной муфты: две близко расположенные жилы провода. Он обеспечивает емкостную связь в несколько пикофарад между двумя узлами. Обычно провода скручены между собой. ^[4]^[5]

Паразитно-емкостная связь

Емкостная связь часто бывает непреднамеренной, например, из-за емкости между двумя проводами или дорожками печатной платы , расположенными рядом друг с другом. Один сигнал может емкостно связываться с другим и вызывать то, что кажется шумом . Чтобы уменьшить связь, провода или дорожки часто разделяются настолько, насколько это возможно, или между сигналами, которые могут влиять друг на друга, прокладываются линии заземления или пластины заземления , так что линии емкостно соединяются с землей, а не друг с другом. В прототипах высокочастотных (десятки мегагерц) или аналоговых схем с высоким коэффициентом усиления часто используются схемы, построенные над заземляющим слоем для управления нежелательной связью. Если с высоким коэффициентом усиления выход усилителя емкостно связан с его входом, он может стать электронным генератором .

См. также

Ссылки

^ Иоффе, Эля (2010). Заземления для заземления: Справочник по схеме подключения к системе . Wiley-IEEE. п. 277. ИСБН 978-0-471-66008-8 .
^ «Характеристики конденсаторов» . sound.whsites.net . Проверено 6 июня 2015 г.
^ Колдуэлл, Джон. «Искажение сигнала от керамических конденсаторов High-K» . Проверено 6 июня 2015 г.
^ Бернард Гроб и Милтон Сол Кивер (1960). Применение электроники . МакГроу-Хилл. стр. 300–01.
^ Форрест М. Мимс (2000). Альбом для вырезок трассы Форреста Мимса . Ньюнес. стр. 95–96. ISBN 1-878707-48-5 .

В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г. (в поддержку MIL-STD-188 ).

Внешние ссылки

[J279-1] Иоффе, Эля (2010). Заземления для заземления: Справочник по схеме подключения к системе . Wiley-IEEE. п. 277. ИСБН 978-0-471-66008-8 .

[2] «Характеристики конденсаторов» . sound.whsites.net . Проверено 6 июня 2015 г.

[3] Колдуэлл, Джон. «Искажение сигнала от керамических конденсаторов High-K» . Проверено 6 июня 2015 г.

[4] Бернард Гроб и Милтон Сол Кивер (1960). Применение электроники . МакГроу-Хилл. стр. 300–01.

[5] Форрест М. Мимс (2000). Альбом для вырезок трассы Форреста Мимса . Ньюнес. стр. 95–96. ISBN 1-878707-48-5 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]