Учимся читать электрические схемы с конденсаторами — АСУ ТП: сообщество инженеров

Учимся читать электрические схемы с конденсаторами

О чём видео

Ролик объясняет назначение конденсаторов в электрических схемах через два базовых принципа: конденсатор пропускает ток только при заряде, разряде и переменном напряжении, а его сопротивление зависит от частоты. На примерах выпрямителя, усилителя, делителей, умножителей и цепей питания цифровых микросхем показано, как эти принципы определяют роль конденсаторов в реальных схемах.

Что разбирается
  1. 00:00 Назначение конденсаторов в электрических схемах
  2. 02:30 Конструкция, емкость и поведение конденсатора в цепях
  3. 10:58 Влияние частоты на сопротивление конденсатора в цепи переменного тока
  4. 13:28 Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения конденсатором
  5. 17:02 Шунтирование электролитических конденсаторов и ограничение броска тока
  6. 24:00 Конденсаторы в делителях, умножителях и фильтрах
  7. 30:00 Влияние частоты на емкостное сопротивление и ток нагрузки
  8. 30:00 Шунтирование питания цифровых микросхем конденсаторами
  9. 34:24 Разделительные конденсаторы на входах и выходах усилителей
  10. 36:00 Высокоимпедансные выводы микроконтроллера и паразитная ёмкость
Оборудование и ПО
  • микроконтроллер
  • таймер 555
  • осциллограф
  • звуковая карта

Кому полезно: Начинающим электронщикам и схемотехникам, изучающим работу конденсаторов в цепях.

Описание составлено автоматически по расшифровке речи в ролике.

Расшифровка видео

0:00 Друзья всем привет у начинающих электронщиков, те, которые только приступили к изучению электроники, но уже неплохо знают назначение принцип работы. Основных радиоэлектронных компонентов, таких как резистор, конденсатор, транзистор Диод и тому подобное часто возникает вопрос, зачем в тех или иных? Электрических схемах так много различных конденсаторов, причем конденсаторов еще и разных типов. И если назначение одних конденсаторов вполне логично. И понятно то назначение других конденсаторов вызывает на ряд вопросов для того, чтобы понять назначение многих конденсаторов в электрических схемах. Достаточно знать всего 2 основных и, причем еще и простых принципа. Знаете, принципы, которые мы рассмотрим, далее будет значительно проще анализировать. Многие различные электрические схемы, которых применяются конденсаторы, что значительно расширит ваши возможности как схема техника, однако 1 делом. Прежде всего, нам необходимо вспомнить, хотя и в обобщенной, и в упрощенной форме конструкцию конденсатора, принцип его работы и основные свойства. Все эти пункты мной уже были ранее подробно рассмотрены в отдельных видео, ссылка, на которое будет в описании. А у тех, у кого имеется мой курс по? Электронике для начинающих данный материал изложим достаточно обширно и структурирована, однако и данное видео будет полезным, поскольку у меня есть. Всегда, что добавить и так начнем простейший конденсатор, состоит из 2 параллельно рядом расположенных токопроводящих пластин, разделенных слоем. Изолятора или диэлектрика, то есть не только проводящего материала, качестве диэлектрика может естественно служить и воздух, если мы возьмем, к примеру. Вот таких 2 пластины, это 2 куска фольгированного стеклотекстолита, то их можно представить не чем и ним, как конденсатором, то есть, по сути дела, мы. Получили конденсатор, есть 1 металлическая пластина, другая, которая разделены между собой диалектиком, причем можно их на разнести на некоторое расстояние. Можно притык соединить между собой, поскольку текстолит представляет собой диэлектрик. Главным параметром конденсатора является емкость, которая. Характеризует способность конденсатора накапливать электрические заряды. Чем больше емкость конденсатора, тем больше электрических зарядов он. Способен накопить аналогию, можно сделать вот кружкой и колпачком сюда. Мы можем в кружку налить, конечно, больше воды, а в колпачок меньше воды значит. Кружка обладает большей емкостью, а колпачок меньшей емкостью. Согласно классической теории, заряд конденсатора накапливается на пластинах также. Существует теория, что заряд хранится в диэлектрике. Мы не будем здесь спорить, какая из теорий верна, так как с точки зрения анализа работы конденсатора. В электрических цепях это совсем не имеет никакого значения. Емкость конденсатора, как известно, измеряется в Фарадах, в честь Майкла Фарадея названы. Единицы измерения, однако в электронике часто пользуются менее крупными единицами, например, микрофарады либо пикофорады, покажем 1 микрофорада равна. 10 ты, 6 Фарад, а 1 Пика Фарада равна 10% ты 12 фара. Здесь, кстати, мы видим представители микрофорадов, электролитические конденсаторы и представителей. Пикофорадов, а здесь, естественно, тоже будут пикофораду от 25 до 150 пикофорат. Можно изменять емкость данного конденсатора, естественно, если речь. Идет о суперконденсаторах, то там, конечно, могут оперировать и единицами фарадов и десятками Фарад и даже сотнями Фарад, и вы наверняка могли слышать. В устаревшей литературе, что емкость в 1 Фараду это слишком большая емкость, это практически емкости, земли и так далее, и так далее, что. Такие конденсаторов не существует, сейчас же уже суперконденсаторы есть и на сотни изобразим схематически простейший плоскостной конденсатор, пусть. Имеем 2 металлических пластины 1 и, 2 конечно, я их покажу на значительном расстоянии, просто с целью наглядности действительности же, конечно, они. Расположены гораздо ближе, и между металлическими пластинами находится диэлектрик, аналог наших 2 пластин, из которых мы можем самостоятельно сделать. Конденсатор, так вот емкость простейшего плоскостного конденсатора определяется площадью пластин. Покажем далее толщиной диэлектрика или расстоянием. Между пластин покажем Д и непосредственно свойствами самого диэлектрика. Часто свойства диэлектрика и металла пластин определяют область применения. Конденсаторов для дальнейших рассуждений касательно назначения конденсаторов той или иной электрической цепи. Нам следует выделить простой, очевидный. Но очень важный момент, поскольку между токопроводящими обкладками или пластинами находится диэлектрик или же изолятор, то конденсатор не пропускает. Абсолютно никакой ток, причем не переменный и непостоянный ток. Это очень важно понимать, причем как все время рассказывает, и вы часто это тоже. Наверняка слышали, что конденсатор не пропускает только постоянный ток, а зато пропускает переменный ток. То есть получается как то не совсем логично. Что значит переменный ток игнорирует действия диэлектрика, то есть для него, по сути дела, диэлектрика. Тогда, получается, не существует, но если бы. Это было так, тогда бы в резетке у нас попросту было бы короткое замыкание, и вообще тогда было бы невозможно применять переменный ток, так как его. Невозможно было бы попросту изолировать. Я думаю, этот вопрос наверняка возникал у многих любопытных, как так переменный ток пропускает диэлектрика. Постоянно не пропускает, а дело в том, что если мы возьмем конденсаторы, подключим его даже в цепь постоянного тока, то в цепи будет протекать ток, причем. Этот ток будет протекать до тех пор, пока конденсатор не зарядится и на его обкладках не вырастет. Напряжение равное по величине напряжению источника. Питания тогда, оказывается, конденсатор может пропускать постоянный ток, несмотря на наличие диэлектрика. То есть вы можете выполнить простейший опыт? Чтобы не верить на слово, но этот опыт я показывал в курсе по электронике для начинающих примеру. Если мы установим здесь резистор, конденсатор и. Лампочку либо светодиод, и если мы подадим питание, мы покажем здесь выключатель. Конденсатор у нас до этого был разряжен, то изначальный момент у нас. Лампочка засветится, а затем по мере заряда конденсатора она погаснет. Дело в том, что через сам диэлектрик ток не протекает, а лишь под действием. Приложенного электрического поля источника питания положительного и отрицательного полюсов происходит переориентация или же поляризация диэлектрика? Таким образом, что на 1 из пластин накопится положительные заряды, а на другой из пластин отрицательные заряды. То есть, если мы подадим напряжение на? Конденсатор, здесь у нас будут плюсы на пластинах, здесь минусы. В общем, то отрицательные заряды на диэлектрике у нас будет, наоборот, здесь будет она, а? Здесь + этот механизм я уже подробно рассказывал ссылку. Я оставлю в описании источник же переменного напряжения частотой 50 герц изменяет направление. Электрического поля 50 раз в секунду покажем ф 50 герц. Что равно 50 колебаний за секунду, а, соответственно, происходит 50 раз за секунду поляризация. Диэлектрика, поэтому конденсатор непрерывно находится в режиме. Заряд разряд, заряд разряд отсюда с целью упрощения и принято, что конденсатор. Пропускает переменный ток, но не пропускает постоянный ток. Если подытожить вышесказанное, то мы выделим 2 момента, хотя эти 2 момента я пока что отношу. К 1 пункту 1 конденсата в цепи постоянного тока не пропускает ток в установившемся режиме, а пропускает ток только в момент заряда либо в момент. Разряда о моментах заряда и разряда всегда следует помнить дальше. Мы в этом убедимся, когда, к примеру, посмотрим на данную схему реальную и 2 подпункт. Достаточно простой цепи переменного тока конденсатор пропускает ток, то есть, по сути дела, конденсатор пропускает ток в 3 случаях в момент заряда. В момент разряда и при переменном напряжении, что, собственно, и характеризует эти же 2 момента разряд заряд в установившемся режиме ток не пропускает. Конденсатор, коль конденсатор стоит на пути, протекание переменного тока. Давайте это изобразим, то, следовательно, он оказывает некое сопротивление. Переменному току покажем, что это у нас Эдс. Здесь у нас пусть будет конденсатор, и здесь пусть будет лампа накаливания сопротивление, которое оказывает. Переменному току конденсатор называют емкостным либо реактивным. Оно, как и обычное активное сопротивление резистора, либо вот лампы накаливания. Измеряется в омах, но это сопротивление обозначается и зависит от покажем 2 пи ф ц, зависит от частоты. При том же значении емкости мы видим, что она. Естественно, зависит и от емкости, но если мы конденсатор не трогаем здесь, то его сопротивление, в отличие от сопротивления резистора, лампочки и так. Далее она определяется еще и частотой переменного тока. Покажем 2 пи, ну точнее пи, это у нас 3 ты-14 с, естественно, емкость и теперь подытожим снова. Важный момент уже ранее нами сказано, это будет 2 пункт, о котором нам следует всегда помнить, что сопротивление конденсатора при заданном значении. Емкости будет зависеть или определяться частотой подведенного напряжения данном случае. Эдс, где и теперь, если выполнить мысленно следующий опыт, а? Вы можете его выполнить и немыслимо реально. Пусть имеем источник ДС, к примеру, величиной напряжение, которое не будет изменяться, пусть это будет там. Каких то 10:12 вольт, а вот частоту мы будем изменять Ф, покажем, будет изменяться, посмотрим, как это скажется на схеме. Смотрите сам конденсатор Икс Ц. Можно заменить для простоты обычным резистором р и лампу накаливания. Аш Эль, мы тоже можем заменить резистором р. Тогда мы получим простейшую схему.

10:58 И мы видим с вами цепь, замкнута в цепи, протекает ток переменной и обозначим его. Давайте и 1 коль мы не будем изменять, Эдс, мы и такие. Ставим е, а частоту будем изменять изначальную частоту, обозначим эф 1. И теперь обратите внимание, что мы сейчас получим при изменении. Частоты давайте мы, к примеру, ее увеличим, обозначим ф 2, мы будем увеличивать частоту в 2. Она у нас выросла, ДС, мы не трогали с вами, но как было там, к примеру, каких то 10 вольт так и осталось, покажем. Ф 2 повысилось, у нас стало выше, чем было ф 1, тогда обратите. Внимание, здесь частота у нас находится в знаменателе. Это говорит о том, что с ростом частоты у нас снизится сопротивление конденсатора. То есть снизится данное сопротивление, покажем Икс Ц будет меньше х ц, 1 то есть изначальное его сопротивление для чистоты ф 1, а? Сопротивление лампы накаливания как было, так и осталось. Мы приняли, что это чисто активная нагрузка, хотя мы знаем, что она мотается. Там спираль к спираль у нас, по сути дела, будет индуктивность, но на небольших частотах она не будет сказываться, поэтому принимаем. Активным сопротивлением тогда смотрите, это сопротивление иксце конденсатора у нас уменьшилась, а значит, и общее сопротивление у нас. Уменьшилась, а это значит, что у нас увеличился ток и теперь ток, и 2 то следующий ток и 2 будет больше предыдущего. Тока и 1 вот так. Следует рассуждать при включении конденсатора цепь переменного тока, теперь выполним обратную задачу, снизим частоту, то есть ф 3 мы. Понижаем, тогда у нас будет ф 3 меньше по сравнению с ф, 1 как это у нас кажется на сопротивлении. Мы видим, что сопротивление у нас теперь. Возрастет, поскольку частота у нас в знаменателе, а коль у нас выросло сопротивление конденсатора, значит, и выросло сопротивление всей. Цепи последовательной, а соответственно и уменьшился ток. Тогда мы получим, давайте покажем Икс ц, 3 у нас станет больше, нежели было. Икс ц, 1 а ток у нас и 3 станет меньше по сравнению с током. И 1 при этом всем у нас ДС было неизменным, Константа, как видимые все. Довольно просто важно не забывать этот момент, что сопротивление конденсатора зависит от частоты. Кстати, просто так нельзя сложить и.

13:28 Здесь будет действовать так называемое полное сопротивление либо Импиданс. Об этом я уже рассказывал, оставлю ссылку в описании, оно будет равно корню квадрата муз. Квадрат + р квадрат, что ж теперь? Зная и этот 2 основной момент, мы можем уже перейти к анализу электрических цепей реальных. Изначально я думал распечатать реальные схемы и выполнять там анализ назначения различных конденсаторов, но. Я думаю, структура будет, в общем, понятно, 1 схему, которую мы рассмотрим. Она очень всем знакома, и понятно эта схема простейшего выпрямителя. Я покажу, просто вот так выпрямитель не буду рисовать диодный. Мост, я думаю, идея понятно, здесь мы покажем конденсатор конденсатор. В данном случае служит для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Дальше здесь может применяться узел стабилизации. Покажем стабилизатор, может вообще не применяться, смотря для чего применяется схема и дальше покажем нагрузку РН, а нагрузки, естественно, нам нужно получить уже не просто пульсирующее, выпрямленное. Напряжение и для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Покажем, что вот после диодного моста у нас такое пульсирующее напряжение. Явно она отличается от постоянного, поэтому нужно избавиться от. Этих пульсаций эту роль выполняет конденсатор. Чаще всего берут электролитические конденсаторы большой емкости, поскольку электролитические конденсаторы характеризуются тем, что при малых габаритах. Они обладают большой емкостью конденсаторы, электролитические, чаще всего применять полярные. Например, как здесь, у меня, вот мы видим ты + и + еще и по выводам, мы можем определить, где она, где +, но также. Они бывают и неполярные, как здесь отрабатывают данные провалы, конденсатор. Вот начальный момент времени он вместе с поступающим напряжением заряжается. Давайте это покажем вот так дальше напряжение. Начинает снижаться, но конденсатор за счет накопленной энергии электрического поля в это время отдает нагрузки накопленную энергию, и мы видим, уже устраняется вот такой провал напряжение и дальше вот. В некоторый момент времени конденсатор, так сказать, снова подхватывается напряжение, напряжение в этот момент времени начинает превышать напряжение. На самом конденсаторе от источника питания это. Напряжение мы видим, подходит и конденсатор, подзаряжается снова, дальше напряжение падает, а он в это время возвращает энергию, нагрузки и так далее. Таким образом избавляются от данных провала напряжения. Которые, конечно, негативно сказываются на работе нагрузки. Величина этого провала она определяется при заданной нагрузке емкостью конденсатора либо при заданной емкости нагрузкой, то есть увеличилась. Нагрузка протекает больший ток, значит, будет быстрее разряжаться конденсатор, а соответственно, он успеет за тот же. Мы видим промежуток времени, т быстрее разрядится, то есть пойдет где то сюда, но. Предположим, что у нас нагрузка неизменная емкость конденсатора, мы повысили тогда наоборот. Конденсатор будет медленнее разряжаться, и тогда мы получим, покажем вот такой провал еще меньший провал. Видим уже у нас напряжение с увеличением емкости конденсатора, будет меньше проваливаться. Ну, скажем так, или же пульсации сглаженного напряжения будут меньшими. Если же емкость мы конденсатора снизили.

17:02 То у нас будут большие провалы, мы видим вот такие. Если мы уберем нагрузку, то что произойдет конденсатор, 1 этот момент полностью зарядится до? Максимального значения и дальше будет все время удерживаться в таком значении, поскольку он попросту больше не разряжается, поэтому остается на таком от. Уровне мы получаем на холостом ходу красивое ровное напряжение на конденсаторе. Однако часто электролитические конденсаторы параллельно шунтируется. Такими конденсаторами малой емкости, как правило, 0 1 микрофорада. Ну + ты покажем вот такие конденсаторы, причем это может быть и до стабилизатора, и после. Стабилизатора дело в том, что здесь помимо основных пульсаций частотой, то Герц. Кстати, не 50 как любят поправлять или даже 25 некоторые поправляет меня. А именно эти пульсации с частотой 100 герц, то есть для данного электролитического конденсатора. Ну и для этого это довольно таки низкая частота и он. Успевает справляется с этой частотой, то есть заряжать, разряжается. Ну, согласно нашего графика, но мы знаем, что плата наша может где то располагаться рядом. Где импульсный блок питания, где еще какие то наводки происходят в сети и так далее? Там всякие вай фай и прочие прочие разные, поэтому здесь присутствуют. Различные такие маленькой амплитуды, помехи, но которые вредны для нагрузки. Например, если там микроконтроллер либо какой, то микропроцессорное устройство. Либо еще какое то точное устройство для него не есть хорошими. Вот такие вот различные пульсации и для устранения таких пульсаций, хотя и малой. Амплитуды на высокочастотных применяется как раз и такие конденсаторы, поскольку они довольно, скажем, шустрые по сравнению с электролитическими конденсаторами. И электролит вот такие пульсации практически свободно пропускает, а вот керамические их поглощают конденсаторы касательно блоков питания, обратите. Внимание, что в начальный момент у нас конденсатор разряжен и при включении в сеть блока питания. Давайте покажем, где то здесь какой то выключатель здесь. У нас пусть будут 220 вольт, конденсатор начнет заряжаться. И поскольку конденсатор был разряжен, то разряженный конденсатор он практически не представляет. собой сопротивление для тока, поэтому, по сути дела, в начальный момент времени можно конденсатор этот заменить перемычкой, то есть в некоторой степени. Происходит, ну можно даже так уж условно обобщить некое короткое, как бы замыкание. Даже ну, она происходит настолько быстро, что, по сути дела, не влияет. Каким то критическим образом на данные схем, причем если напряжение относительно небольшое емкость, конденсаторы если тоже небольшая, то особо над этим. Никто не заморачивается, но если мы с вами посмотрим, вот плату обратите внимание. Здесь на 450 вольт установлен электролит, хоть он здесь и небольшой. Емкости всего лишь 100 микрофарад, но за счет высокого напряжения порядка 300 вольт. Обратите внимание, здесь стоит выпрямитель, 220 вольт подается на. Выпрямитель выпрямляется, ну и мы получаем где то на холостом ходу. Здесь напряжение на конденсаторе мы можем на полтора для простоты умножить, то есть. Получим по ссылке, там 310 вольт, ну можем округлить 300. Вольт, на самом деле я уже рассказывал об этом. Здесь будет больше, чем 300 вольт, и вот представьте. Здесь 300 вольт, хотя емкость небольшая 100 микрофарад и происходит значительный бросок тока на момент включения. Чтобы этого не было, что нужно сделать? Нужно как то ограничить то, как его можно ограничить, установить здесь либо в любой точке последовательно, с конденсатором. Ну, естественно, до конденсатора. Я для простоты показал здесь резистор. Здесь, конечно же, и применяется термистор, вот он установлен не обычный резистор, да, а термистор каким образом. Он работает в начальный момент, у нас протекает ток значительной величины, при этом в холодном состоянии сопротивление термистора она будет выше, нежели в. Горячем, то есть термистор обладает отрицательным сопротивлением, в отличие от обычного резистора и что у нас происходит, подаем и напряжение, сопротивление. Термистора ограничивает ток на конденсаторе, дальше термистор разогревается и снижается его сопротивление, и уже его сопротивление мало влияет на общую. Схему ведь на этом же сопротивление будет происходить постоянно потери на термистре, поэтому это нужно учитывать, но я думаю о термистре я отдельно. Расскажу просто, коль мы заговорили об этих схемах. Нужно помнить, что разряженный конденсатор, это будет бросок тока момент включения, если не ограничьте. Ток, к примеру, в общей преобразовательная техника здесь устанавливать реальная резистор, а здесь потом контактор и контактором шунтирует, потом резистор. Чтобы он не потреблял личную мощность, но об этом мы как нибудь отдельно поговорим следующие конденсаторы или точнее назначение конденсаторов для. Разделения переменной составляющей либо для блокировки постоянной составляющей напряжения. Я изображу здесь схему простейшего усилителя для примера.

22:16 Внимание довольно таки знакомая схема, конечно, она несколько не в таком виде применяется. Но нас интересует здесь конденсаторы 3 штуки. 1 2 И 3 Обратите внимание, здесь схема 2 каскадного усилителя. Я, конечно, для простоты здесь. Изобразил динамик, здесь мог быть и другой усилители, ну и так далее. Здесь у нас на входе как бы микрофоны на выходе динамик. Для того чтобы настроить режим работы усилителя каждого каскада, необходимо его, конечно же, настроить. По постоянному току, так сказать, выставить рабочую точку по постоянному току. Для этого применяется, конечно, резистор, который подключается к базе и приоткрывает транзистор. Поскольку нам нужно, мы знаем усилить полностью. Амплитуду здесь точно так же, и для чего нужны этот конденсатор. Давайте начнем с этого, мы видим, что если бы мы убрали здесь конденсатор, то у нас бы что произошло. У нас бы произошло что ток начал бы протекать и на микрофон. По пути и на базу, если бы мы начали что то сами там разговаривать. Микрофон то изменялась боевая амплитуда, он бы точно также влиял бы на постоянный ток и изменился бы режим настроек по постоянному току транзистора. Поскольку бы часть тока уже куда, то бы сюда ушла и уже бы изменилось напряжение по постоянному току в этой точке и транзистор бы уже сбился с режима работы. Поэтому здесь устанавливают конденсатор, чтобы только могла пройти. Переменная составляющая от микрофона, вот когда мы его разговариваем, переменный ток только мог пройти и дальше попасть на базу транзистора. Усилится и идти дальше своим путем, но мы видим на по постоянному току, у нас никаких. Проблем нет, с данным каскадом, здесь мы видим точно так же 2 каскада между собой соединены посредством конденсаторной связи. Если бы этого конденсатора не было, конечно же, было бы влияние 1 каскада бы на другой каскад, а? Так у нас будет с каскада каскад передаваться только переменная составляющая, которая точно также будет дальше усиливаться. И затем уже выходной сигнал, снова же через конденсатор будет поступать на динамик, если бы мы убрали. Этот конденсатор, чтобы у нас получилось, у нас бы постоянно протекал постоянный ток через динамик по такому пути. Например, если бы здесь была перемычка и к чему бы это привело, это привело бы к тому, что у нас бы постоянно. Б бы потреблялась мощность, динамика вне зависимости от того, пришел она сюда. Какой то усиленный сигнал, либо не пришел сюда сигнал. То есть сказали мы, что то микрофон или не сказали, в конечном итоге это бы привело к возможному? Нагреву обмотки динамика к потреблению лишней мощности, то есть расходовалась бы мощность попросту на нагрев катушки. Динамика и все, и, возможно, это еще бы привело к неправильной работе самого динамика, конечно, здесь точно. Так же каскады разделены между собой. Вы могли увидеть здесь резисторы, конденсаторы и точно также здесь точно также формирует пути для протекания переменного тока, чтобы 1 каскад не влиял на 2 каскад, такие схемы, конечно. Особо не находят применение, особенно вот подтяжкой резистора таким образом, а, как правило, устанавливает делитель. Здесь, то есть еще 1 резистор, покажем и здесь 1 резистор для нормальной работы транзистора и параллельно также. Устанавливают еще сюда резисторы, эти резисторы называют резисторами обратной связи. Давайте их покажем резисторы обратной связи в цепи имитеров. Они находятся, они позволяют стабилизировать режим работы транзистора по. Постоянному току случай там нагрева транзистора и тому подобное. Но наличие такой обратной отрицательной связи этих резисторов приводят к тому, что ослабляется и непосредственно полезный сигнал, то есть сигнал, поступающий на. Вход транзистора и для того, чтобы этого избежать, здесь эти резисторы. Параллельно шунтируются конденсаторами правые электролитическими, что дают эти конденсаторы, они нам дают следующее. Мы помним, что с увеличением частоты. Снижается сопротивление конденсатора, поэтому для переменного тока эти конденсаторы позволяют обойти переменной составляющей сопротивление резистора. То есть они попросту шунтируют резисторы, эти конденсаторы для переменного? Тока и тем самым практически не ослабляется усиленный сигнал. Конечно, будет часть этого сигнала снижаться на сопротивление конденсатора, но тем не менее значительно меньше. Если бы мы не поставили эти конденсаторы, тогда бы. Весь сигнал бы переменный снижался бы не весь, а немалая его доля снижалась бы на этих резисторах. То есть бы мы здесь на выходе бы усилителя бы, но получили бы сигнал меньшей амплитуды за счет наличия обратной отрицательной. Связи, если бы они установили вот эти конденсаторы, также конденсаторы очень часто преобразовательной техники применяются для деления напряжения. Пусть имеем источник питания, здесь устанавливают 2 конденсатора, конечно, здесь. Должна быть некая средняя точка, я не буду уже досконально. Скажем так, рисовать схему я покажу саму идею. Пусть у нас здесь было 1000 вольт на источнике питания. Тогда здесь мы получим по 500 вольт, либо наоборот, конденсаторы. Используются для умножения напряжения, покажем схему простейшую классическую умножителя напряжения, покажем вот 1 идиот эту схему. Я тоже уже рассказывал, можете найти на канале, и не только этого там много схем умножителей. Направителя здесь всего лишь наша схема будет увеличивать напряжение в 2 раза. Точно так же делители напряжения могут применяться и для переменного напряжения, как обычные резисторы. Далее, где еще можно использовать? Конденсаторы, естественно, в колебательных контурах, причем как последовательных, так и параллельных о колебательных резонансных контурах. Я точно также рассказывал, ссылки будут в описании, здесь мы видим представитель вот. Конденсатора переменной емкости чаще всего конденсаторы делает переменной емкости. Хотя можно сделать и катушки, изменять индуктивность, тем самым изменять резонансную частоту. Резонансная частота мы знаем, она определяется по. Формуле Томсона единичка на 2 пи корень квадратный из произведения емкости и индуктивности. То есть, изменяя емкость, мы изменяем резонансную частоту колебательного контура. Такие положения находят очень часто в приемниках. Также естественно конденсаторы находят применение в качестве фильтров, как правило, это РЦ фильтры. Здесь о РЦ Цепях я особо рассказывать не буду, поскольку по РЦ Цепям у меня было снято 2 отдельных подробных видео, кто хочет. Основательно разобраться с рецептами ссылки будут в описании. Но смотрите, чем идея из выше рассмотренных нами положений касательно влияния частоты на сопротивление конденсатора, просмотрим 1 случай, нас интересует напряжение. На нагрузке пусть это у нас будет РН, и мы видим с увеличением частоты, у нас будет снижаться сопротивление конденсаторы и соответственно на нем будет снижаться падение напряжения. То есть на высоких частотах у нас практически? Все напряжение от источника питания будет приложена, покажем вот к нагрузке и будет небольшое происходить падение напряжения на конденсаторе. С уменьшением частоты будет все происходить, наоборот, будет возрастать падение. Напряровать на конденсаторе 2 вариант покажем уже знакомый нам, который мы только что рассматривали в качестве выпрямителя. Тоже имеем конденсаторы и подключенные к нему параллельно нагрузку, здесь у нас будет происходить.

30:00 С увеличением частоты емкостное сопротивление будет снижаться, и, конечно же, большая часть тока будет протекать через конденсатор, а меньшая часть тока будет доставаться. Нагрузки с уменьшением частоты будет происходить все наоборот, здесь будет. Повышаться напряжение, значит, здесь будет снижаться ток, а у будет увеличиваться доля тока через нагрузку. То есть видим некоторые такие схемы, 2 взаимно противоположные? В некотором смысле здесь нагрузки достается большее напряжение при высоких. Частотах, а здесь нагрузки достается больший ток при низких частотах. Следующий важный момент касательно применения конденсаторов в цепях питания различных цифровых микросхем устройства и так далее. Явно покажу, к примеру, таймер 555 знакомые вам. Цифровое устройство я не буду обозначать точно, где у него положительный вывод, где отрицательный это не принципиально. Покажем, пусть здесь будет + здесь она. Почему 555 таймер это цифровое устройство можно также различную логику цифровую, ну и так? Далее использовать и, естественно, здесь нужно будет шунтировать ход питания конденсатором. Если мы рассмотрим с вами микроконтроллер, точно так же покажем. Вот давайте с вами, МК, особо, конечно, это касается микроконтроллеров, вот можете посмотреть. Параллельно питанию я устанавливаю на всякий случай и конденсатор большой емкости в 220 микрофарад и параллельно ему вот конденсатор на 0 1 микрофараду. Сейчас посмотрим, для чего это делается здесь, в этих различных платках точно также. Используются эти конденсаторы по питанию, но если где то не используется или вы используете цифровые устройства, то обязательно обращаю ваше внимание. Если у вас будет 10 схем 10 таймеров, 10 микроконтроллеров, хотя не знаю, что из них можно сделать. Такое 10 штук, но по крайней мере 10 логических цифровых схем точно могут быть там и не или не и так далее. Просто инверторы нет таких микросхем, может быть, десяток. Так вот, нужно для каждой микросхемы или возле каждой микросхемы, я вот покажу +. -

32:12 Нужно устанавливать обязательно максимально близко, непосредственно к самому к микроконтроллеру либо к другому цифровому устройству. Конденсатор то есть не где, то там далеко и не 1 общий на всех, а, конечно, не помешает 1 общий на всех и непосредственно небольшой. Емкости возле каждой цифровой микросхемы, конечно, и возле аналоговых микросхем. Это не помешает поставить, но тем не менее для цифровых устройств это критично. И вот почему практически во всех цифровых устройствах транзисторы работают в ключевом режиме. То есть там происходит мгновенная переключение, практически мгновенное переключение? Пусть у нас здесь ключ, например, выключен, а здесь включен, и лишь за небольшой момент времени т. У нас происходит переключение с нулевого состояния в единичное либо наоборот. С единицы, на 0 чем более быстродействующие микросхемы, тем происходит быстрее. Это переключение, конечно, для таких микросхем необходимо минимальное время переключения, но с уменьшением времени переключения происходит больший бросок тока, то есть чем быстрее. Переключается устройство, те происходит больший бросок тока, тем больше выделяется мощности в момент переключения. И если мы растянем диаграмму, да мы посмотрим вот так, здесь у нас 0 был здесь единица. Некоторое время есть чем меньше это время, тем больше. Будет бросок тока, и если бы у нас теоретически было бы мгновенное переключение вот так с 0 на единицу, то есть время т стремилась бы к 0 тогда мощность б п. Стремилась бы к бесконечности в этот момент, ну соответственно тот бы тоже стремился к бесконечности. Это можно вывести легко, кто знаком с переходными процессами в электротехнике. Они это знают, поэтому мгновенное переключение тоже не есть. Хорошо и эти броски тока, конечно же, вызывает просадку здесь напряжение и нарушает режим работы самого устройства. Особенно это критично для микроконтроллеров, особенно кто знаком. Я думаю, здесь люди смотрят то видео, которое программирует микроконтроллеры или Бахтузы на курсы, занимался. Это хорошо заметно, когда используется внешнее прерывание, покажем внешнее прерывание.

34:24 Тогда, казалось бы, никто не нажимал кнопку. Там подключенную к выводу внешнего прерывания покажем вот так. А почему то срабатывает эти прерывания? Вот как раз они срабатывает здесь, потому что нет конденсатора по питанию. Этот конденсатор необходимо устанавливать, мы рассмотрели саму схему. Простейшего усилителя и видели здесь. Вот есть блокирующие конденсаторы, эти же конденсаторы, они устанавливаются и на различных микросхемах усилителей. К примеру, у нас есть усилитель, покажем микросхема усилителя, и вот входы у него. Ну пусть будет 2 входа, эти входы, как правило, тоже разделены. Конденсаторами и выходы, если там выходы идут на динамике, покажем их просто 2. Эти выходы тоже разделены конденсаторами, чтобы не попало, скажем. Так, постоянное напряжение или чтобы не влияло постоянное напряжение как раз на работу сюда входного сигнала и на выходной сигнал, и такие. Кстати, входы называют закрытыми входами, поскольку они закрыты для постоянного напряжения. Если мы с вами посмотрим звуковую карту компьютера, то. Как правило, там устанавливается тоже такой конденсатор, поэтому такой же вход называется и закрытым. Это же можно увидеть у нас филографах, вот. Кстати, обратите внимание, здесь сейчас мы находимся в режиме ди Си. Это означает, что этот конденсатор вот входной исключен шунтирован попросту. Поэтому мы можем нас его граф подать как постоянный, так и сигнал переменной. Если же я переведу ползунок в и си, то в мы подключили конденсатор. Ко входу и такой вход стал закрытым, то есть постоянно составляющая уже не попадет на осциллограф. Ну понятно, не сам осциллограф дальнейшем на. Схему обработки и еще 1 момент мы рассмотрим, где может сказаться действие, так сказать, конденсатора, который мы не видим визуально, это важно для. различных микросхем, ну и в частности для микроконтроллера, пусть это будет микроконтроллер и кто программирует микроконтроллер и хорошо знает. Что есть у него состояние, зет его называют либо с высоким импитанцем, либо с высоким входным сопротивлением. Вот когда вывод настроен на высокое. Входное сопротивление каких можно неприятностей ожидать в схемах с высоким входным сопротивлением? Почему чаще всего выводы рекомендуют там? Подключать к плюсу либо к минусу данные выводы, чтобы он не висел в воздухе. Точно так же это и касается транзисторов, вы часто слышали до, чтобы. Там вывод транзистора не висел в воздухе и так далее, чтобы что то, где то не висело в воздухе, поскольку имеет высокое входное сопротивление. Давайте рассмотрим следующее, сам вывод он металлический, но я его здесь увеличил, конечно же, продлил это металл. Нам известно, то есть, по сути дела. 1 Пластина, пусть у нас где то здесь сеть провод, да у нас есть по которому протекает ток. Естественно, это будет у нас 2 пластина, вот она, а между. Пластинами у нас что находится диэлектрик? То есть, по сути дела, данный вывод вместе с каким то другим токоведущим выводов представляет собой? 2 Обкладки или же конденсатор и, естественно, на обкладках конденсатора накапливается заряды. Конечно, можно рассуждать, что они накапливаются вот. На диэлектрики вблизи пластины, но для нас это неважно, покажем плюсы. Ну, мы знаем электроны, конечно, минусы, но давайте так покажем, уже плюсы начал. Плюсы рисовать может образоваться довольно значительный заряд и его величина. Может быть такой, что она может повредить саму микросхему код его? И очень часто, да вы наверняка слышали для полевых транзисторов. Там нельзя брать их руками, и так далее, так далее, чтобы там не повредить вот. Этим как раз за рядом сам полевой транзистор. Поэтому всегда нужно учитывать при работе с выходом из высокими педанцам, который никуда не. Подключен, да ведь высокий им 15 это означает обрыв. Просто вот такой вот проводник висит в воздухе, но он еще связан между собой там посредством. Транзисторов с другими элементами внутри микросхемы либо микроконтроллера, которые могут быть повреждены высоким потенциалом, наведенным на выводе. Что ж, я думаю, достаточно примеров на 1 время. Что же, друзья, теперь давайте подытожим парочку пунктов. 1 Конденсатор пропускает ток только в момент. Заряда либо разряда, что касается постоянного тока, в установившемся режиме конденсатор ток не пропускает постоянный переменный ток конденсатор. Пропускает все время 2 сопротивление конденсатора, зависит от частоты, ну и, конечно же, от емкости, но при неизменном значении емкости сопротивление. Конденсатора зависит от частоты отсюда. Она влияет и полностью на всю схему, где протекает переменный ток, кто настроен подробнее разобраться. В электронике ссылка на курс в закрепленном комментарии. Пишите свои пожелания касательно дальнейших тем и до встречи в следующем видео пока.

Расшифровка сделана автоматически (Yandex SpeechKit) и может содержать ошибки в терминах.

Как научиться читать электрические схемы, часто задаются вопросом начинающие электронщики. Однако следует не только читать, но и понимать работу электрических цепей. В данном видео сосредоточено внимание на работу и назначение конденсаторов в электрических схемах. Прежде нужно знать и понимать конструкцию, принцип работы и основные свойства всех электронных компонентов: резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов и т.п.
Конденсаторы часто применяются в качестве сглаживающих фильтров выпрямленного напряжения. Также по функциональному назначению их можно разделить на блокировочные и разделительные. Такие накопители электрического поля блокируют попадание постоянного тока в отдельные узлы электрической схемы, что широко применяется в разного рода усилителях звука, причем не важно, построенных на транзисторах или на микросхемах. Читать электрических схемы и анализировать их работу достаточно просто, если помнить о том, емкостное сопротивление при неизменном значении емкости определяется частотой протекающе

Оставьте комментарий

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.

Прокрутить вверх