קבלים הוא המכשיר הנפוץ ביותר בתכנון מעגלים, הוא אחד הרכיבים הפסיביים, המכשיר האקטיבי הוא פשוט הצורך במקור אנרגיה (חשמלי) של המכשיר הנקרא מכשיר אקטיבי, ללא אנרגיה (חשמלי) מקור המכשיר הוא מכשיר פסיבי .
התפקיד והשימוש בקבלים הם בדרך כלל סוגים רבים, כגון: תפקיד מעקף, ניתוק, סינון, אגירת אנרגיה; בהשלמת תנודה, סנכרון ותפקיד קבוע הזמן.
בידוד DC: הפונקציה היא למנוע מעבר DC ולתת את AC לעבור.
מעקף (ניתוק) : מספק נתיב בעל עכבה נמוכה עבור רכיבים מקבילים מסוימים במעגל AC.
קבל עוקף: קבל עוקף, הידוע גם כקבל ניתוק, הוא התקן אחסון אנרגיה המספק אנרגיה למכשיר. הוא משתמש במאפייני עכבת התדר של הקבל, במאפייני התדר של הקבל האידיאלי ככל שהתדר גדל, העכבה יורדת, בדיוק כמו בריכה, זה יכול להפוך את פלט מתח המוצא לאחיד, להפחית את תנודת מתח העומס. הקבל המעקף צריך להיות קרוב ככל האפשר לפין אספקת החשמל ופין ההארקה של התקן העומס, שזו דרישת העכבה.
כאשר מציירים את ה-PCB, שימו לב במיוחד לעובדה שרק כאשר הוא קרוב לרכיב הוא יכול לדכא את העלאת פוטנציאל הקרקע ורעש הנגרמים ממתח מוגזם או העברת אותות אחרת. אם לומר זאת באופן בוטה, רכיב ה-AC של ספק הכוח DC מחובר לספק הכוח דרך הקבל, אשר ממלא את התפקיד של טיהור ספק הכוח DC. C1 הוא הקבל המעקף באיור הבא, והציור צריך להיות קרוב ככל האפשר ל-IC1.
קבל ניתוק: קבל ניתוק הוא הפרעה של אות המוצא כאובייקט המסנן, קבל הניתוק שווה ערך לסוללה, השימוש בטעינה ובפריקה שלה, כך שהאות המוגבר לא יופרע על ידי המוטציה של הזרם . הקיבולת שלו תלויה בתדירות האות ובמידת הדיכוי של אדוות, וקבל הניתוק הוא למלא תפקיד "סוללה" כדי לעמוד בשינויים בזרם מעגל ההנעה ולהימנע מהפרעות צימוד זה לזה.
הקבל המעקף למעשה מנותק, אבל הקבל המעקף מתייחס בדרך כלל למעקף בתדר גבוה, כלומר לשפר את רעש המיתוג בתדר גבוה של נתיב שחרור בעל עכבה נמוכה. קיבול המעקף בתדר גבוה הוא בדרך כלל קטן, ותדר התהודה הוא בדרך כלל 0.1F, 0.01F וכו'. הקיבולת של קבל הניתוק היא בדרך כלל גדולה, אשר עשויה להיות 10F או יותר, בהתאם לפרמטרים המבוזרים במעגל השינוי בזרם הכונן.
ההבדל ביניהם: המעקף הוא לסנן את ההפרעות באות הכניסה כאובייקט, והניתוק הוא לסנן את ההפרעות באות המוצא כאובייקט כדי למנוע את חזרת אות ההפרעה לאספקת החשמל.
צימוד: פועל כחיבור בין שני מעגלים, המאפשר לאותות AC לעבור ולהימסר למעגל הבא.
הקבל משמש כרכיב צימוד על מנת להעביר את האות הקודם לשלב האחרון, ולחסום את השפעת הזרם הישר הקודם על השלב האחרון, כך שאיתור הבאגים במעגל יהיה פשוט והביצועים יציבים. אם הגברת אות ה-AC לא משתנה ללא קבל, אך יש לעצב מחדש את נקודת העבודה בכל הרמות, עקב השפעת השלבים הקדמיים והאחוריים, איתור הבאגים של נקודת העבודה קשה מאוד, וכמעט בלתי אפשרי להשיג אותה ב רמות מרובות.
מסנן: זה מאוד חשוב למעגל, הקבל מאחורי המעבד הוא בעצם התפקיד הזה.
כלומר, ככל שהתדר f גדול יותר, כך העכבה Z של הקבל קטנה יותר. כאשר התדר הנמוך, קיבול C מכיוון שהעכבה Z גדולה יחסית, אותות שימושיים יכולים לעבור בצורה חלקה; בתדר גבוה, הקבל C כבר קטן מאוד בגלל עכבה Z, המקבילה לקצר רעש בתדר גבוה ל-GND.
פעולת סינון: קיבול אידיאלי, ככל שהקיבול גדול יותר, ככל שהעכבה קטנה יותר, כך תדירות המעבר גבוהה יותר. קבלים אלקטרוליטיים הם בדרך כלל יותר מ-1uF, שיש לו רכיב השראות גדול, כך שהעכבה תהיה גדולה לאחר תדר גבוה. לעתים קרובות אנו רואים שלפעמים יש קבל אלקטרוליטי בעל קיבול גדול במקביל לקבל קטן, למעשה, קבל גדול בתדר נמוך, קיבול קטן באמצעות תדר גבוה, כדי לסנן לחלוטין תדרים גבוהים ונמוכים. ככל שתדירות הקבל גבוהה יותר, כך ההנחתה גדולה יותר, הקבל הוא כמו בריכה, כמה טיפות מים לא מספיקות כדי לגרום לשינוי גדול בו, כלומר, תנודת המתח היא לא תקופה מצוינת כאשר ניתן לאחסן את המתח.
איור C2 פיצוי טמפרטורה: כדי לשפר את יציבות המעגל על ידי פיצוי על ההשפעה של יכולת הסתגלות לא מספקת לטמפרטורה של רכיבים אחרים.
ניתוח: מכיוון שהקיבולת של קבל התזמון קובעת את תדירות התנודה של מתנד הקו, הקיבולת של קבל התזמון נדרשת להיות יציבה מאוד ואינה משתנה עם שינוי הלחות הסביבתית, כדי להפוך את תדירות התנודה של מתנד קו יציב. לכן, קבלים עם מקדמי טמפרטורה חיוביים ושליליים משמשים במקביל לביצוע השלמת טמפרטורה. כאשר טמפרטורת ההפעלה עולה, הקיבולת של C1 גדלה, בעוד הקיבולת של C2 יורדת. הקיבולת הכוללת של שני קבלים במקביל היא סכום הקיבולת של שני קבלים. מכיוון שקיבולת אחת גדלה בעוד השנייה פוחתת, הקיבולת הכוללת כמעט ולא משתנה. באופן דומה, כאשר הטמפרטורה מופחתת, הקיבולת של קבל אחד מצטמצמת והשני גדלה, והקיבולת הכוללת היא בעצם ללא שינוי, מה שמייצב את תדר התנודות ומשיג את המטרה של פיצוי טמפרטורה.
תזמון: הקבל משמש יחד עם הנגד כדי לקבוע את קבוע הזמן של המעגל.
כאשר אות הכניסה קופץ מנמוך לגבוה, מעגל ה-RC נכנס לאחר חציצה 1. המאפיין של טעינת הקבל גורם לאות בנקודה B לא לקפוץ מיד עם אות הכניסה, אלא יש לו תהליך של עלייה הדרגתית. כאשר הוא גדול מספיק, המאגר 2 מתהפך, וכתוצאה מכך קפיצה מושהית מנמוך לגבוה במוצא.
קבוע זמן: אם ניקח לדוגמה את המעגל המשולב הנפוץ מסדרת RC, כאשר מתח אות הכניסה מופעל על קצה הקלט, המתח על הקבל עולה בהדרגה. זרם הטעינה יורד עם עליית המתח, הנגד R והקבל C מחוברים בסדרה לאות הכניסה VI, ואות המוצא V0 מהקבל C, כאשר ערך RC (τ) וגל ריבועי הכניסה width tW meet: τ "tW", מעגל זה נקרא מעגל משולב.
כוונון: כוונון שיטתי של מעגלים תלויי תדר, כגון טלפונים סלולריים, מכשירי רדיו ומכשירי טלוויזיה.
מכיוון שתדר התהודה של מעגל נדנוד מכוון IC הוא פונקציה של IC, אנו מוצאים שהיחס בין תדר התהודה המקסימלי למינימום של מעגל התנודה משתנה עם השורש הריבועי של יחס הקיבול. יחס הקיבול כאן מתייחס ליחס בין הקיבול כאשר מתח ההטיה ההפוכה הוא הנמוך ביותר לקיבול כאשר מתח ההטיה ההפוכה הוא הגבוה ביותר. לכן, עקומת הכוונון האופיינית של המעגל (תדר תהודה הטיה) היא בעצם פרבולה.
מיישר: הפעלה או כיבוי של אלמנט מתג מוליך סגור למחצה בזמן שנקבע מראש.
אגירת אנרגיה: אחסון אנרגיה חשמלית לשחרור בעת הצורך. כמו פלאש מצלמה, ציוד חימום וכו'.
באופן כללי, קבלים אלקטרוליטיים יהיו בעלי תפקיד של אגירת אנרגיה, עבור קבלים מיוחדים לאגירת אנרגיה, מנגנון אגירת האנרגיה הקיבולית הוא קבלי שכבה חשמלית כפולה וקבלי Faraday. צורתו העיקרית היא אגירת אנרגיה של קבל-על, שבו קבל-על הם קבלים המשתמשים בעקרון של שכבות חשמליות כפולות.
כאשר המתח המופעל מופעל על שתי הלוחות של קבל העל, האלקטרודה החיובית של הלוח אוגרת את המטען החיובי, והלוח השלילי אוגר את המטען השלילי, כמו בקבלים רגילים. מתחת לשדה החשמלי שנוצר מהמטען על שתי הלוחות של קבל העל, המטען ההפוך נוצר על הממשק שבין האלקטרוליט לאלקטרודה כדי לאזן את השדה החשמלי הפנימי של האלקטרוליט.
המטען החיובי והמטען השלילי הזה מסודרים במיקומים מנוגדים על משטח המגע בין שני שלבים שונים עם פער קצר מאוד בין מטענים חיוביים ושליליים, ושכבת חלוקת המטען הזו נקראת שכבה חשמלית כפולה, ולכן הקיבולת החשמלית גדולה מאוד.
זמן פרסום: 15 באוגוסט 2023
