कैपेसिटेंस को इस तरह समझा जाता है, वास्तव में सरल!

कैपेसिटर सर्किट डिज़ाइन में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला उपकरण है, यह निष्क्रिय घटकों में से एक है, सक्रिय डिवाइस को केवल डिवाइस के ऊर्जा (विद्युत) स्रोत की आवश्यकता होती है जिसे सक्रिय डिवाइस कहा जाता है, डिवाइस के ऊर्जा (विद्युत) स्रोत के बिना निष्क्रिय डिवाइस है .

कैपेसिटर की भूमिका और उपयोग आम तौर पर कई प्रकार के होते हैं, जैसे: बाईपास, डिकॉउलिंग, फ़िल्टरिंग, ऊर्जा भंडारण की भूमिका;दोलन, तुल्यकालन की पूर्णता में समय स्थिरांक की भूमिका।

डीसी अलगाव: इसका कार्य डीसी को अंदर जाने से रोकना और एसी को गुजरने देना है.

बाईपास (डिकॉउलिंग) : एसी सर्किट में कुछ समानांतर घटकों के लिए कम-प्रतिबाधा पथ प्रदान करता है।

बायपास कैपेसिटर: बायपास कैपेसिटर, जिसे डिकॉउलिंग कैपेसिटर के रूप में भी जाना जाता है, एक ऊर्जा भंडारण उपकरण है जो एक डिवाइस को ऊर्जा प्रदान करता है।यह संधारित्र की आवृत्ति प्रतिबाधा विशेषताओं का उपयोग करता है, आदर्श संधारित्र की आवृत्ति विशेषताओं का उपयोग करता है जैसे-जैसे आवृत्ति बढ़ती है, प्रतिबाधा कम हो जाती है, तालाब की तरह, यह आउटपुट वोल्टेज आउटपुट को एक समान बना सकता है, लोड वोल्टेज के उतार-चढ़ाव को कम कर सकता है।बाईपास कैपेसिटर को लोड डिवाइस की बिजली आपूर्ति पिन और ग्राउंड पिन के जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए, जो कि प्रतिबाधा आवश्यकता है।

पीसीबी खींचते समय, इस तथ्य पर विशेष ध्यान दें कि केवल जब यह किसी घटक के करीब होता है तो यह अत्यधिक वोल्टेज या अन्य सिग्नल ट्रांसमिशन के कारण जमीन की संभावित ऊंचाई और शोर को दबा सकता है।स्पष्ट रूप से कहें तो, डीसी बिजली आपूर्ति का एसी घटक कैपेसिटर के माध्यम से बिजली आपूर्ति से जुड़ा होता है, जो डीसी बिजली आपूर्ति को शुद्ध करने की भूमिका निभाता है।निम्नलिखित चित्र में C1 बायपास कैपेसिटर है, और ड्राइंग यथासंभव IC1 के करीब होनी चाहिए।

डिकॉउलिंग कैपेसिटर: डिकॉउलिंग कैपेसिटर फ़िल्टर ऑब्जेक्ट के रूप में आउटपुट सिग्नल का हस्तक्षेप है, डिकॉउलिंग कैपेसिटर बैटरी के बराबर है, इसके चार्ज और डिस्चार्ज का उपयोग, ताकि प्रवर्धित सिग्नल वर्तमान के उत्परिवर्तन से परेशान न हो .इसकी क्षमता सिग्नल की आवृत्ति और तरंगों के दमन की डिग्री पर निर्भर करती है, और डिकॉउलिंग कैपेसिटर को ड्राइव सर्किट करंट में बदलावों को पूरा करने और एक दूसरे के बीच युग्मन हस्तक्षेप से बचने के लिए "बैटरी" की भूमिका निभानी होती है।

बाईपास कैपेसिटर वास्तव में डी-युग्मित होता है, लेकिन बाईपास कैपेसिटर आम तौर पर उच्च-आवृत्ति बाईपास को संदर्भित करता है, यानी कम-प्रतिबाधा रिलीज पथ के उच्च-आवृत्ति स्विचिंग शोर में सुधार करने के लिए।उच्च-आवृत्ति बाईपास कैपेसिटेंस आम तौर पर छोटा होता है, और गुंजयमान आवृत्ति आम तौर पर 0.1F, 0.01F, आदि होती है। डिकूपिंग कैपेसिटर की क्षमता आम तौर पर बड़ी होती है, जो सर्किट में वितरित पैरामीटर के आधार पर 10F या बड़ी हो सकती है और ड्राइव धारा में परिवर्तन.

उनके बीच का अंतर: बाईपास इनपुट सिग्नल में हस्तक्षेप को ऑब्जेक्ट के रूप में फ़िल्टर करना है, और डिकॉउलिंग आउटपुट सिग्नल में हस्तक्षेप को ऑब्जेक्ट के रूप में फ़िल्टर करना है ताकि हस्तक्षेप सिग्नल को बिजली की आपूर्ति में लौटने से रोका जा सके।

युग्मन: दो सर्किटों के बीच एक कनेक्शन के रूप में कार्य करता है, जिससे एसी सिग्नलों को गुजरने और अगले स्तर के सर्किट में प्रेषित करने की अनुमति मिलती है।

कैपेसिटर का उपयोग पूर्व सिग्नल को बाद के चरण में संचारित करने के लिए, और बाद के चरण पर पूर्व प्रत्यक्ष धारा के प्रभाव को अवरुद्ध करने के लिए युग्मन घटक के रूप में किया जाता है, ताकि सर्किट डिबगिंग सरल हो और प्रदर्शन स्थिर हो।यदि एसी सिग्नल प्रवर्धन संधारित्र के बिना नहीं बदलता है, लेकिन सभी स्तरों पर कार्य बिंदु को फिर से डिजाइन करने की आवश्यकता है, तो सामने और पीछे के चरणों के प्रभाव के कारण, कार्य बिंदु को डीबग करना बहुत मुश्किल है, और इसे प्राप्त करना लगभग असंभव है एकाधिक स्तर.

फ़िल्टर: यह सर्किट के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, सीपीयू के पीछे कैपेसिटर मूल रूप से यह भूमिका निभाता है।

अर्थात्, आवृत्ति f जितनी अधिक होगी, संधारित्र की प्रतिबाधा Z उतनी ही कम होगी।जब कम आवृत्ति, समाई सी क्योंकि प्रतिबाधा Z अपेक्षाकृत बड़ी है, उपयोगी संकेत सुचारू रूप से पारित हो सकते हैं;उच्च आवृत्ति पर, संधारित्र C प्रतिबाधा Z के कारण पहले से ही बहुत छोटा है, जो GND के लिए शॉर्ट-सर्किटिंग उच्च-आवृत्ति शोर के बराबर है।

फ़िल्टर क्रिया: आदर्श समाई, समाई जितनी बड़ी होगी, प्रतिबाधा उतनी ही छोटी होगी, गुजरने की आवृत्ति उतनी ही अधिक होगी।इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर आम तौर पर 1uF से अधिक होते हैं, जिसमें एक बड़ा प्रेरक घटक होता है, इसलिए उच्च आवृत्ति के बाद प्रतिबाधा बड़ी होगी।हम अक्सर देखते हैं कि कभी-कभी एक छोटे कैपेसिटर के समानांतर एक बड़ा कैपेसिटेंस इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर होता है, वास्तव में, कम आवृत्ति के माध्यम से एक बड़ा कैपेसिटर, उच्च आवृत्ति के माध्यम से छोटा कैपेसिटर, ताकि उच्च और निम्न आवृत्तियों को पूरी तरह से फ़िल्टर किया जा सके।संधारित्र की आवृत्ति जितनी अधिक होगी, क्षीणन उतना ही अधिक होगा, संधारित्र एक तालाब की तरह है, पानी की कुछ बूंदें इसमें बड़ा बदलाव लाने के लिए पर्याप्त नहीं हैं, यानी, वोल्टेज में उतार-चढ़ाव एक अच्छा समय नहीं है जब वोल्टेज को बफर किया जा सकता है।

चित्र C2 तापमान मुआवजा: अन्य घटकों की अपर्याप्त तापमान अनुकूलनशीलता के प्रभाव की भरपाई करके सर्किट की स्थिरता में सुधार करना।

विश्लेषण: क्योंकि टाइमिंग कैपेसिटर की क्षमता लाइन ऑसिलेटर की दोलन आवृत्ति को निर्धारित करती है, टाइमिंग कैपेसिटर की क्षमता को बहुत स्थिर होना आवश्यक है और पर्यावरणीय आर्द्रता के परिवर्तन के साथ नहीं बदलता है, ताकि दोलन आवृत्ति बनाई जा सके। लाइन थरथरानवाला स्थिर।इसलिए, सकारात्मक और नकारात्मक तापमान गुणांक वाले कैपेसिटर का उपयोग तापमान पूरकता को पूरा करने के लिए समानांतर में किया जाता है।जब ऑपरेटिंग तापमान बढ़ता है, तो C1 की क्षमता बढ़ रही है, जबकि C2 की क्षमता घट रही है।समानांतर में दो कैपेसिटर की कुल क्षमता दो कैपेसिटर की क्षमता का योग है।चूँकि एक क्षमता बढ़ रही है जबकि दूसरी घट रही है, कुल क्षमता मूलतः अपरिवर्तित है।इसी तरह, जब तापमान कम होता है, तो एक संधारित्र की क्षमता कम हो जाती है और दूसरे की बढ़ जाती है, और कुल क्षमता मूल रूप से अपरिवर्तित रहती है, जो दोलन आवृत्ति को स्थिर करती है और तापमान मुआवजे के उद्देश्य को प्राप्त करती है।

समय: सर्किट के समय स्थिरांक को निर्धारित करने के लिए संधारित्र का उपयोग प्रतिरोधक के साथ संयोजन में किया जाता है।

जब इनपुट सिग्नल निम्न से उच्च की ओर कूदता है, तो बफरिंग 1 के बाद आरसी सर्किट इनपुट होता है। कैपेसिटर चार्जिंग की विशेषता बिंदु बी पर सिग्नल को इनपुट सिग्नल के साथ तुरंत नहीं कूदती है, बल्कि धीरे-धीरे बढ़ने की प्रक्रिया होती है।पर्याप्त बड़ा होने पर, बफ़र 2 फ़्लिप हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आउटपुट पर निम्न से उच्च की ओर देरी से छलांग लगती है।

समय स्थिरांक: सामान्य आरसी श्रृंखला एकीकृत सर्किट को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, जब इनपुट सिग्नल वोल्टेज को इनपुट छोर पर लागू किया जाता है, तो संधारित्र पर वोल्टेज धीरे-धीरे बढ़ता है।वोल्टेज बढ़ने के साथ चार्जिंग करंट कम हो जाता है, रेसिस्टर आर और कैपेसिटर सी इनपुट सिग्नल VI से श्रृंखला में जुड़े होते हैं, और कैपेसिटर सी से आउटपुट सिग्नल V0, जब आरसी (τ) मान और इनपुट स्क्वायर वेव होता है चौड़ाई tW मिलती है: τ "tW", इस सर्किट को एकीकृत सर्किट कहा जाता है।

ट्यूनिंग: सेल फोन, रेडियो और टेलीविजन सेट जैसे आवृत्ति-निर्भर सर्किट की व्यवस्थित ट्यूनिंग।

क्योंकि आईसी ट्यून्ड ऑसिलेटिंग सर्किट की गुंजयमान आवृत्ति आईसी का एक कार्य है, हम पाते हैं कि ऑसिलेटिंग सर्किट की अधिकतम से न्यूनतम गुंजयमान आवृत्ति का अनुपात कैपेसिटेंस अनुपात के वर्गमूल के साथ भिन्न होता है।यहां कैपेसिटेंस अनुपात उस कैपेसिटेंस के अनुपात को संदर्भित करता है जब रिवर्स बायस वोल्टेज कैपेसिटेंस से सबसे कम होता है जब रिवर्स बायस वोल्टेज उच्चतम होता है।इसलिए, सर्किट का ट्यूनिंग विशेषता वक्र (पूर्वाग्रह-अनुनाद आवृत्ति) मूल रूप से एक परवलय है।

रेक्टिफायर: एक अर्ध-बंद कंडक्टर स्विच तत्व को पूर्व निर्धारित समय पर चालू या बंद करना।

ऊर्जा भंडारण: आवश्यकता पड़ने पर जारी करने के लिए विद्युत ऊर्जा का भंडारण करना।जैसे कैमरा फ्लैश, हीटिंग उपकरण आदि।

सामान्य तौर पर, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में ऊर्जा भंडारण की भूमिका होगी, विशेष ऊर्जा भंडारण कैपेसिटर के लिए, कैपेसिटिव ऊर्जा भंडारण का तंत्र डबल इलेक्ट्रिक लेयर कैपेसिटर और फैराडे कैपेसिटर है।इसका मुख्य रूप सुपरकैपेसिटर ऊर्जा भंडारण है, जिसमें सुपरकैपेसिटर डबल इलेक्ट्रिक परतों के सिद्धांत का उपयोग करने वाले कैपेसिटर होते हैं।

जब लागू वोल्टेज को सुपरकैपेसिटर की दो प्लेटों पर लागू किया जाता है, तो प्लेट का सकारात्मक इलेक्ट्रोड सकारात्मक चार्ज को संग्रहीत करता है, और नकारात्मक प्लेट सामान्य कैपेसिटर की तरह नकारात्मक चार्ज को संग्रहीत करता है।सुपरकैपेसिटर की दो प्लेटों पर चार्ज द्वारा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र के तहत, इलेक्ट्रोलाइट के आंतरिक विद्युत क्षेत्र को संतुलित करने के लिए इलेक्ट्रोलाइट और इलेक्ट्रोड के बीच इंटरफेस पर विपरीत चार्ज बनता है।

यह धनात्मक आवेश और ऋणात्मक आवेश दो अलग-अलग चरणों के बीच संपर्क सतह पर विपरीत स्थिति में व्यवस्थित होते हैं, जिसमें धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों के बीच बहुत कम अंतर होता है और इस आवेश वितरण परत को दोहरी विद्युत परत कहा जाता है, इसलिए विद्युत क्षमता बहुत बड़ी होती है।