Kapazitive Kopplung

Polyesterfolienkondensatoren, die üblicherweise zur Kopplung zwischen zwei Stromkreisen verwendet werden.

In analogen Schaltungen wird ein Koppelkondensator verwendet, um zwei Schaltungen so zu verbinden, dass nur das Wechselstromsignal von der ersten Schaltung zur nächsten passieren kann, während DC gesperrt ist. Diese Technik hilft, die DC-Bias-Einstellungen der beiden gekoppelten Schaltungen zu isolieren. Die kapazitive Kopplung wird auch als AC-Kopplung bezeichnet, und der hierfür verwendete Kondensator wird auch als DC-Sperrkondensator bezeichnet.

Die Fähigkeit eines Koppelkondensators, zu verhindern, dass eine Gleichstromlast eine Wechselstromquelle stört, ist besonders nützlich in Verstärkerschaltungen der Klasse A, indem verhindert wird, dass ein 0-Volt-Eingang mit zusätzlicher Widerstandsvorspannung an einen Transistor geleitet wird.

Kapazitive Kopplung verringert die Niederfrequenzverstärkung eines Systems, das kapazitiv gekoppelte Einheiten enthält. Jeder Koppelkondensator bildet zusammen mit der elektrischen Eingangsimpedanz der nächsten Stufe ein Hochpassfilter, und die Filterfolge führt zu einem kumulativen Filter mit einer Frequenz von -3 dB, die höher sein kann als die jedes einzelnen Filters. Für einen ausreichenden Niederfrequenzgang müssen die verwendeten Kondensatoren hohe Kapazitätswerte aufweisen. Sie sollten hoch genug sein, dass die Reaktanz von jedem höchstens ein Zehntel der Eingangsimpedanz jeder Stufe bei der niedrigsten interessierenden Frequenz beträgt. Siehe Impedanzüberbrückung.

Koppelkondensatoren können auch nichtlineare Verzerrungen bei niedrigen Frequenzen verursachen. Dies ist bei hohen Frequenzen kein Problem, da die Spannung am Kondensator sehr nahe bei Null bleibt. Wenn jedoch ein Signal durch die Kopplung geleitet wird, das im Verhältnis zur RC-Grenzfrequenz niedrig ist, können sich Spannungen über dem Kondensator entwickeln, was bei einigen Kondensatortypen zu Kapazitätsänderungen führt, die zu Verzerrungen führen. Dies wird vermieden, indem Kondensatortypen mit niedrigem Spannungskoeffizienten ausgewählt werden und große Werte verwendet werden, die die Grenzfrequenz weit unter die Frequenzen des Signals legen.

Diese Nachteile kapazitiv koppelnder DC-vorgespannter Transistorverstärkerschaltungen werden bei direkt gekoppelten Designs weitgehend minimiert.

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