Was bestimmt die Ausrichtung eines Koppel-/Sperrkondensators in einer Verstärkerschaltung?

„In analogen Schaltungen wird ein Koppelkondensator verwendet, um zwei Schaltungen so zu verbinden, dass nur das AC-Signal von der ersten Schaltung zur nächsten durchgelassen werden kann, während DC blockiert wird. Diese Technik hilft, die DC-Vorspannungseinstellungen der beiden gekoppelten Schaltungen zu isolieren. Die kapazitive Kopplung wird auch als AC-Kopplung bezeichnet und der dafür verwendete Kondensator wird auch als DC-Sperrkondensator bezeichnet.

Hier ist ein Beispiel für die Verwendung davon:

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Unten ein weiteres Beispiel aus einer Frage auf dieser Website:

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Und hier ist ein Beispiel aus einem Elektronik-Lehrbuch:

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Was bestimmt hier die Ausrichtung der Koppelkondensatoren? Ist das die Vcc-Spannung? Aber wenn ja, folgt das letzte Beispiel nicht den ersten beiden. Welche ist richtig und warum?

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Unten wird eine polarisierte Kappe mit einem AC-Signal verwendet. Es gibt keinen DC-Pegel. Wie Sie sehen, wechselt die Spannung an der Kappe von +7 V bis etwa -7 V? Ist das akzeptabel?

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Abgesehen davon, dass die (+) Seite mit der Seite verbunden ist, die die positivere Spannung hat? Wahrscheinlich nicht viel. Wenn Sie einen nicht polarisierten Kondensator verwenden, müssen Sie sich nicht einmal Sorgen machen, da ein nicht polarisierter Kondensator im Gegensatz zu normalen Elektrolyten völlig symmetrisch ist.
meinst du das letzte ist dann falsch?
Die Eingangskappe am letzten sollte den positiven Anschluss mit der Transistorbasis verbunden haben.
Hmm, sehr wahrscheinlich, legen Sie mehr als ein paar % Nennspannung falsch durch einen polarisierten Elektro und es beginnt eher wie ein Widerstand zu sein (und verursacht dauerhaften Schaden). Obwohl ich das gesagt habe, habe ich gesehen, dass einige Leute dieses Symbol verwenden, um alle Elektrolytkondensatoren anzuzeigen, und ein (+), um einen polarisierten Kondensator anzuzeigen, aber ich persönlich denke, dass dies die Leute nur verwirrt, da es unnötige Mehrdeutigkeiten hinzufügt.
@Sam siehe meine Bearbeitungsfrage
Teilweise werden Sie wahrscheinlich durch die schlampige Verwendung von Symbolen verwirrt. Das dritte Beispiel ist mit ziemlicher Sicherheit Nachlässigkeit. Schauen Sie sich den 2. Schaltplan genau an. Sehen Sie, wie die 100-nF-Kappe anders aussieht? Dies wird verwendet, um anzuzeigen, dass der Kondensator nicht polarisiert ist. Wenn der 3. Schaltplan alle polarisierten Kappen verwendet, zeigt die Eingangskappe wahrscheinlich in die falsche Richtung.
Ich glaube nicht, dass die meisten Spice-Modelle die Kuriositäten von in Sperrrichtung vorgespannten polarisierten Kondensatoren berücksichtigen, zumindest nicht die auf Verbraucherebene (eines der 100.000-Dollar-Pakete von Mentor Graphics könnte es jedoch tun).

Antworten (2)

Hängt vom DC-Pegel beider Seiten ab: Wenn eine Seite höher ist, sollte der (+)-Anschluss mit diesem Punkt verbunden werden.

Lassen Sie uns dies anhand der in Ihrer Frage gezeigten Beispielschaltungen untersuchen:

1) Am Punkt A beträgt der DC-Pegel 0 V. Am Punkt B ist DC-Pegel v B = 12 ⋅ 10 / 91 = 1.32 v D C , daher sollte der (+) Anschluss der Kappe mit B verbunden werden.

2) Am Punkt auf der linken Seite (dh Eingangsseite) wird kein DC-Pegel angezeigt, also nehmen wir an, dass es 0 V ist. Am Punkt auf der rechten Seite ist DC-Pegel v X = 24 ⋅ 10 / 20 = 12 v D C , daher sollte der (+)-Anschluss mit der Verbindungsstelle von R2 und R4 verbunden werden.

3) Die Kupplungskappe am Eingang ist kein Elektrolyt. Es gibt also keine Polarität. Ebenso ist die Ausgangskupplungskappe auch kein Elektrolyt. Aber wenn es ein Elektrolyt war, da der DC-Pegel am Ausgang (dh an der Verbindungsstelle von RC und Kollektor des Ausgangstransistors) ungleich Null ist, hätte der (+) Anschluss mit diesem Punkt verbunden werden müssen.

hth.

Danke, aber noch ein paar Fragen hier: 1-) Hat der letzte Stromkreis nicht das Symbol "polarisierter Kondensator"? Also ist das Buch falsch, denke ich (?) 2-) Und zweitens spielt nur der Gleichstrompegel eine Rolle oder die Spannung an der polarisierten Kappe? Bitte sehen Sie sich meine Bearbeitung an.
Nun, einige Bücher verwenden das Symbol im letzten Beispiel als nicht polarisierte Kappe. Sie setzen auch ein +-Symbol, wenn sie einen Elektrolytkondensator anzeigen. Wie auch immer, 1) wenn es im letzten Beispiel wirklich ein Elektrolyt ist, dann wird es problematisch, wenn es so platziert wird. 2) Meine Antwort basierte auf den von Ihnen gezeigten Schaltungen. Aber ich hätte es verallgemeinern sollen. Natürlich hängt es von der Spannung an der Kappe ab, nicht nur vom DC-Pegel. Denken Sie an den DC-Pegel und den Spannungshub: Wenn der negative Hub größer als der positive DC-Pegel ist, ist dies für einen Elektrolyten gefährlich. ...
... Schauen Sie sich nun die Schaltungen in Ihrer Frage an. Besteht die Möglichkeit, dass der negative Spannungshub größer als der positive DC-Pegel über den Kappen ist? Machen Sie die notwendige Analyse und Sie werden die Antwort finden. Schauen wir uns nun den bearbeiteten Teil und die Simulationsergebnisse an: Da Sie einen Elektrolyt verwenden und kein Gleichstrompegel vorhanden ist, wird dies während des negativen Spannungshubs über der Kappe problematisch. Ich empfehle Ihnen, dort eine nicht polarisierte Kappe zu verwenden. Außerdem bilden die Reaktanz des Kondensators und der 100R-Widerstand einen Spannungsteiler. Aus diesem Grund sehen Sie +/- 7 V Ausschlag anstelle von +/- 10 V.

Aber wenn ja, folgt das letzte Beispiel nicht den ersten beiden

Das letzte Beispiel zeigt einen polarisierten Kondensator am Eingang und es ist falsch herum. Es widerspricht eindeutig dem Ausgangskoppelkondensator, sodass der 3. Kreis Probleme hat.

Darüber hinaus sollte das über einen polarisierten Entkopplungskondensator entwickelte Wechselstromsignal nicht sehr groß sein, da Sie sonst das Risiko von Verpolungsproblemen eingehen. Seine Impedanz sollte im Vergleich zu den darauf folgenden Vorspannungswiderständen niedrig sein, damit sich der Wechselstrom über ihnen entwickelt und ein Großteil des Gleichstroms über dem Kondensator erscheint.

Einspeisen eines Niederfrequenzsignals mit höherer Spannung in den Eingang auf eigene Gefahr.

Meine persönliche Philosophie ist es, ungepolte Kondensatoren zu verwenden, wo dieses Problem auftreten könnte.

Was bestimmt die Ausrichtung eines Koppel-/Sperrkondensators in einer Verstärkerschaltung?
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