Comment calculer la valeur correcte pour un bloc de condensateur DC?

Les valeurs de condensateur sont-elles importantes pour un bloc de condensateurs DC?

J'ai besoin d'un bloc DC pour transformer un signal initial de 1,98 V _pp (1 kHz à 100 kHz) avec une tension allant de 0 à +1,98 V:

Pour un signal de 1,98 V _pp (1 kHz à 100 kHz) avec une tension comprise entre -0,99 V et +0,99 V:

Quelle serait la valeur la plus appropriée pour mon cas? Et pourquoi?

capacitor

— VF35468
source

Oui, la valeur est importante. Le condensateur (avec d'autres composants) crée un filtre passe-haut afin de bloquer le courant continu, et vous avez besoin que la fréquence de coin du filtre soit inférieure à la fréquence la plus basse de votre signal. Cependant, vous devez montrer votre circuit pour que quelqu'un puisse vous aider à déterminer la valeur correcte.

— Null

Si vous souhaitez utiliser un condensateur comme élément de blocage CC (c'est-à-dire en série avec la source de signal), vous devez choisir sa valeur de capacité en fonction de:

Fréquence du signal AC f ;
Résistance équivalente Req vu de « NODE A » (voir figure ci - dessous) à la masse.

schématique

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Pourquoi ça? Comme quelqu'un l'a déjà dit, le rôle du condensateur est de mettre en œuvre un filtre passe- haut, ce qui signifie que les composants haute fréquence sont passés et ceux basse fréquence (comme le DC) sont bloqués.

f_{- 3 d B} = \frac{1}{2 π C R_{e q}}

$f_{-3dB}=\frac{1}{2 \pi C R_{eq} }$

Un bon moyen de comprendre cela est de considérer la façon dont un condensateur est construit: fondamentalement, il y a deux plaques conductrices séparées par un diélectrique. Il est simple de comprendre qu'un courant continu ne le traversera jamais ... Au contraire, le courant à travers un condensateur est possible si la tension qui le traverse change avec le temps (et c'est le cas pour les signaux de fréquence plus élevée). En gros, plus la fréquence et la valeur de capacité sont élevées , plus le courant du condensateur est élevé , donc plus la capacité de blocage du signal est petite.

— NotANumber
source

Pourquoi implémenter un filtre passe-haut? Un seul condensateur comme élément de blocage CC n'est pas bon? Si je comprends bien, le HPF atténue les fréquences inférieures à la fréquence de coupure et la composante CC est de 0 Hz, c'est-à-dire qu'elle sera supprimée dans tout filtre passe-haut, quelle que soit la fréquence de coupure, non? Je veux "diminuer" la valeur de la tension sinusoïdale, de 0 à 1,98V à -0,99V à + 0,99V. Est-ce que -0.99V est le composant DC?

— VF35468

Ok, j'ai compris :) vous avez raison de dire que tout condensateur bloque le courant continu (et c'est ce que j'ai souligné dans ma réponse). Cependant, vous n'allez pas avoir de problèmes uniquement si vous mesurez la sortie SANS CHARGE (c'est-à-dire avec une résistance infinie ----> fréquence de coupure nulle). Cependant, si vous conduisez une charge réelle, vous avez une résistance finie qui peut entraîner une augmentation de la fréquence de coupure ..... et vous ne voudriez pas tuer votre sinusoïde à 1

— kHz

Alors ... disons que si vous avez une impédance de charge infinie, eh bien ... pas besoin de vous soucier de la valeur du condensateur: même un 1pF fonctionnera bien sans détériorer votre signal AC. Cependant, la présence d'une charge (si elle était souhaitée ou non) rend les choses un peu plus délicates

— NotANumber

D'accord, je comprends la fréquence de coupure, mais quelle est exactement la composante continue dans mon onde sinusoïdale initiale (0 à 1,98 V)? Le condensateur supprime la composante continue, c'est-à-dire "diminue" 0,99 V de l'amplitude initiale. Comment le condensateur sélectionne-t-il exactement le 0.99V, qui est exactement la moitié de l'amplitude, et transforme le signal en 2 parties, positif (+ 0.99V) et négatif (-0.99V)?

— VF35468

La composante DC est la valeur moyenne temporelle d'un signal, donc 0,99V. Tout signal à énergie finie peut être représenté comme la somme de plusieurs oscillations sinusoïdales et cosinusoïdales (série de Fourier / intégrale). Vous commencez à partir de 0 Hz + 1 kHz ... comme je l'ai souligné, le condensateur est un CIRCUIT OUVERT pour CC, donc aucun courant constant ne traversera la charge, ce qui provoquera l'apparition d'une tension constante. Par conséquent, seuls les signaux variant dans le temps peuvent être observés au nœud A. Cela est dû à la physique de base, c'est-à-dire à la mise en miroir de la charge sur les plaques de condensateur

— NotANumber

Le condensateur de blocage CC agit comme un filtre passe-haut lorsqu'il est combiné avec une impédance de source (série) et une impédance de charge (parallèle). Utilisez ces résistances et vos fréquences d'intérêt pour choisir une valeur de condensateur.

— nibot
source