Como calcular a capacitância para o acoplamento AC

Escrito por mark stansberry | Traduzido por júlia polachini
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Como calcular a capacitância para o acoplamento AC
Capacitores acoplados são usados para bloquear os níveis de voltagem DC em placas de computador (Jupiterimages/Photos.com/Getty Images)

Um capacitor de acoplamento AC conecta a saída de um circuito à entrada de outro. Ele é usado para bloquear o componente DC de uma forma de onda AC, de forma que o circuito orientado permaneça corretamente na mesma tendência. Qualquer valor da capacitância desse acoplamento bloqueará o componente DC. Mas como a capacitância de acoplamento AC e a impedância de entrada do circuito que impulsiona formam um filtro de alta frequência, sua capacitância deve ser calculada de modo que informações importantes de sinal eletrônico não sejam perdidas.

Nível de dificuldade:
Moderado

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Instruções

  1. 1

    Meça, calcule ou determine a partir de dados do fabricante a impedância de entrada do circuito em que o capacitor de acoplamento está ligado. Multiplique esse número por 1/10 para encontrar o valor mínimo da impedância do capacitor acoplado.

  2. 2

    Determine a frequência de corte que você deseja para seu filtro de alta frequência, que é formado pelo capacitor de acoplamento e pela impedância de entrada do circuito. Esse valor dependerá da aplicação específica. Para circuitos em que se deve passar uma frequência baixa, como circuitos de áudio, o filtro de alta frequência deve ser ajustado para possuir uma frequência de corte (a menor frequência que o filtro passará sem sofrer uma atenuação grave) entre 2 e 20 Hz, dependendo do nível do áudio de baixa frequência que você deseja.

  3. 3

    Substitua a impedância da capacitância de acoplamento no termo Xc da equação de impedância para um capacitor:

    C = (1/2)* 3,14 * f * Xc onde,

    Xc é a impedância do capacitor; C é o valor mínimo do capacitor de acoplamento; f é a frequência mínima do formato de onda que será aplicada à entrada do capacitor.

  4. 4

    Use uma calculadora de capacitor de acoplamento, veja V-cap.com (seção Recursos), para analisar a reação do filtro de alta frequência formado pelo capacitor de acoplamento e pela impedância de entrada do circuito que o impulsiona. Ajuste o valor do nível do capacitor e da impedância de entrada para obter a reação do filtro ideal de alta frequência para sua aplicação. Altere o valor do capacitor e da impedância de entrada, para que você possa analisar a reação do filtro de alta frequência como resultado da variação de tolerância de fabricação de componentes do capacitor de acoplamento e da impedância de entrada.

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    Utilize um pacote de software de design de automação eletrônico para analisar o circuito com o valor do capacitor de desacoplamento que você selecionou e o circuito que conecta ao capacitor de acoplamento, além do circuito a que ele se conecta. Realize uma reação de frequência e uma análise transiente (domínio de tempo) com o software para as frequências nas quais o seu circuito será operado e para os formatos de onda de entrada esperados, que serão aplicados ao seu circuito. Ajuste o valor do capacitor de acoplamento conforme necessário para um domínio de frequência ideal, e a reação de domínio de tempo para sua aplicação específica.

Dicas & Advertências

  • Os cálculos são utilizados para estimar rapidamente o valor ideal para um capacitor acoplado AC para uma aplicação geral. O valor ideal exato para esse tipo de capacitor depende de uma análise compreensiva das entradas e saídas do circuito em que estão conectados. Isso é mais frequentemente analisado com um software ECAD (software de análise de circuitos).
  • Análises de circuito com o software de design eletrônico de automação são geralmente necessárias para circuitos que são projetados para produtos comerciais. A complexidade dos componentes eletrônicos frequentemente requerem o uso do software para garantir que a reação do circuito é completamente caracterizada e que não resultam problemas de confiabilidade.

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