Kondensator mit pulsierender Gleichspannungsquelle/-strom

Vielleicht hilft Ihnen dieses Bild beim Verständnis:

Aus Sicht des Zeitbereichs könnten Sie an dieses Konzept des "pulsierenden Gleichstroms" denken und denken, dass es über den Kondensator laufen sollte.

Aus Sicht des Frequenzbereichs gibt es zwei verschiedene Komponenten, DC (0Hz) und AC. Wenn Sie einen Kondensator in Reihe schalten, verwenden Sie einen Hochpassfilter, was bedeutet, dass die DC-Komponente gefiltert wird und nicht durchgelassen wird.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Abbildung 1. Ein einfacher Audioverstärker.

Nehmen wir ein einfaches Beispiel. Abbildung 1 zeigt einen einfachen Audio-Pufferverstärker, der von einer unsymmetrischen 9-V-Versorgung gespeist wird.

Eingang

• Das IN-Signal wird um 0 V wechseln und seine durchschnittliche Spannung wird Null sein.
• Aufgrund der Single-Ended-Versorgung können wir den Verstärkerausgang nicht negativ treiben. Es kann einfach nicht unter die Massespannung (0 V) gehen. Da uns nur das Audio-AC-Signal interessiert, können wir einen Trick anwenden. Durch Hinzufügen von C1, R1 und R2 können wir die Spannung an A auf die Hälfte der Versorgungsspannung = 4,5 V vorspannen . Es sollte klar sein, dass die durchschnittliche Spannung an IN null ist und$V_A$= 4,5 Volt.
• Wenn nun die Eingangsspannung über 0 V ansteigt, steigt Punkt A um den gleichen Betrag über 4,5 V an. Wenn IN in den negativen Bereich geht, sinkt A auf ähnliche Weise unter 4,5 V. Sie können sich vorstellen, dass der Kondensator eine Differenz von 4,5 V zwischen IN und A aufrechterhält.
• Beachten Sie, dass dies nur funktioniert, wenn die Frequenz des Audioeingangs so hoch ist, dass der Kondensator nicht genügend Zeit hat, sich wieder auf 4,5 V zu entladen. Dies ist ein Hochpassfilter. Niedrige Frequenzen werden gedämpft.

Ausgang

Für den Ausgang müssen wir nun die 4,5-V-DC-Vorspannung entfernen, um unser AC-Signal auf etwa 0 V wiederherzustellen. C2 dient diesem Zweck.

Da die Spannung / der Strom über dem Kondensator in diesem Fall jetzt Gleichstrom pulsiert, wie blockiert der Kondensator dann Gleichstrom, während Wechselstrom durch den Widerstand fließt?

Die Spannung an IN ist reine Wechselspannung. Die Spannung an A ist DC mit dem überlagerten IN-Signal. Wenn Sie es bei A mit Ihrem Multimeter im DC-Bereich messen, würden Sie 4,5 V lesen. Wenn Sie es im AC-Bereich messen, würde es dasselbe wie IN anzeigen. Sie sind beide gleichzeitig da.

Wie macht ein Kondensator einen pulsierenden DC-Eingang zu einem AC-Ausgang über den Widerstand?

Lassen Sie mich wissen, wenn ich diese Frage nicht beantwortet habe.