ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারগুলির ফ্রিকোয়েন্সি নির্ভরতা

Question

এটি বলা হয়ে থাকে যে তড়িৎ সংশ্লেষগুলি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে সূচক হিসাবে আচরণ করে, যার কারণেই আমরা তাদের সাথে সমান্তরালে ছোট সিরামিক ক্যাপ রাখি:

ইলেক্ট্রোলাইটিক, কাগজ, বা প্লাস্টিকের ফিল্ম ক্যাপাসিটারগুলি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে decoupling জন্য একটি খারাপ পছন্দ; এগুলিতে মূলত ধাতব ফয়েল দুটি শীট গঠিত যা প্লাস্টিকের বা কাগজের ডাইলেট্রিকের শীট দ্বারা পৃথক করে একটি রোল তৈরি হয়। এই ধরণের কাঠামোটিতে যথেষ্ট স্বতঃবৃত্ততা রয়েছে এবং কেবল মাত্র কয়েক মেগাহার্টজ অতিক্রমকারী ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে ক্যাপাসিটরের চেয়ে ইন্ডাক্টরের মতো কাজ করে।

ক্যাপাসিটার প্রতিবন্ধী বনাম ফ্রিকোয়েন্সি।

তবুও আমি এরকম কয়েকটি জিনিস দেখতে পাচ্ছি:

বৈদ্যুতিনগুলির সাথে যুক্ত "ইন্ডাক্ট্যান্স সমস্যা" হ'ল আরেকটি বুদ্ধিমান কল্পকাহিনী - তাদের ক্যাপের দৈর্ঘ্যের মতো তারের দৈর্ঘ্যের চেয়ে বেশি ইন্ডাক্ট্যান্স নেই।

অথবা

একটি জনপ্রিয় রূপকথাটি হ'ল ইলেক্ট্রোর ক্যানের অভ্যন্তরে যেভাবে ফয়েলটি ক্ষত হয়েছিল তার কারণে যথেষ্ট পরিমাণে অনুভূতি রয়েছে। এটি বাজে কথা - ফয়েলগুলি সাধারণত প্রান্তে ফিল্ম ক্যাপগুলির সাথে একইভাবে যুক্ত হয়। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পারফরম্যান্স সাধারণত স্ট্যান্ডার্ড অফ-দ্য-শেল্ফ ইলেক্ট্রোস এবং বাইপোলার (নন-পোলারাইজড ইলেক্ট্রোলাইটিক) ক্যাপগুলি সহ বেশ কয়েকটি মেগাহার্টজ পর্যন্ত প্রসারিত হয়।

এই প্রভাবটির সঠিক প্রকৃতি কী এবং আমাদের কোন অ্যাপ্লিকেশন এবং ফ্রিকোয়েন্সিগুলির বিষয়ে উদ্বিগ্ন হওয়া দরকার? ব্যবহারিক প্রভাব কি?

Comments

আমি ভাবছি কি উত্থাপনের ঠিক আগে কার্ভগুলি স্টিপারকে ডুবিয়ে রাখার কারণ? বিশেষত 10MHz এর উপরে সবুজ বক্ররেখা।

— DarenW

অনুরণন, আমি ধরে নেব।

— এন্ডোলিথ

আপনি এডিআই নিবন্ধ থেকে চার্টটি উদ্ধৃত করছেন, যেখানে তারা লাইটিক ক্যাপগুলি ট্যানটালাম বলে ment ট্যানটালাম ক্যাপের ভিতরে কোনও রোল নেই।

@ রকেট সার্জন: ট্যানটালাম ক্যাপের ভিতরেও কোনও জল নেই :)

— এন্ডোলিথ

গিগাহার্তজ হারের পর্যায়ে পিছনে থাকার জন্য আপনার প্লেটের কন্ডাক্টর অংশের অণুগুলির পোলারাইজড গ্রুপগুলির জন্য সম্পূর্ণ গতিশীলতার প্রয়োজন নেই। তারা কোলয়েডাল গ্রাফাইট, রৌপ্য এবং কিছু জৈবিককে শুকনো ট্যান্টালামগুলিতে রাখে, যা সাধারণ ধাতুর মতো খাঁটি "বৈদ্যুতিন গ্যাস" নয়। তবে কঠিন রসায়ন সম্পর্কে এই আলোচনা আমাদের বিষয়কে দূরে সরিয়ে দেবে।

Answer 1

এই প্রভাবটি ডিভাইসের পরজীবী বৈশিষ্ট্যের প্রভাবের কারণে। একটি ক্যাপাসিটারের চারটি বেসিক পরজীবী রয়েছে:

সমতুল্য সিরিজ প্রতিরোধ - ESR:

ক্যাপাসিটারটি তার সীসাগুলির প্রতিরোধের, ডাইলেট্রিকের ফয়েল এবং অন্যান্য ছোট প্রতিরোধের সাথে সিরিজের সত্যিই ক্যাপাসিটার। এর অর্থ হ'ল ক্যাপাসিটারটি তাত্ক্ষণিকভাবে তাত্ক্ষণিকভাবে স্রাব করতে পারে না এবং বারবার চার্জ ও ডিসচার্জ করার সময় এটি গরম হয়ে যায়। পাওয়ার সিস্টেমগুলি ডিজাইন করার সময় এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি।

বিদ্যুৎ বিভ্রাট:

ডাইলেট্রিকটি আদর্শ নয়, তাই আপনি আপনার ক্যাপাসিটরের সাথে সমান্তরালভাবে একটি প্রতিরোধ যুক্ত করতে পারেন। ব্যাকআপ সিস্টেমে এটি গুরুত্বপূর্ণ, এবং একটি মাইক্রোকন্ট্রোলারের উপর র‌্যাম বজায় রাখতে প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক বিদ্যুতের ফাঁস বর্তমানের চেয়ে অনেক বেশি হতে পারে।

ডাইলেট্রিক শোষণ - সিডিএ:

এটি অন্যান্য পরামিতিগুলির তুলনায় সাধারণত কম আগ্রহী হয়, বিশেষত বৈদ্যুতিনবিদ্যার জন্য, যার জন্য ফুটো বর্তমান প্রভাবকে অভিভূত করে। বড় সিরামিকগুলির জন্য, আপনি কল্পনা করতে পারেন যে ক্যাপাসিটরের সাথে সমান্তরালে একটি আরসি সার্কিট রয়েছে। যখন ক্যাপাসিটরটিকে দীর্ঘ সময়ের জন্য চার্জ করা হয়, তখন কল্পনা করা ক্যাপাসিটর একটি চার্জ অর্জন করে। যদি ক্যাপাসিটারটি একটি সংক্ষিপ্ত সময়ের জন্য দ্রুত স্রাব হয় এবং পরে একটি মুক্ত সার্কিটে ফিরে আসে, পরজীবী ক্যাপাসিটারটি মূল ক্যাপাসিটারটিকে রিচার্জ করতে শুরু করে।

সমতুল্য সিরিজ অন্তর্ভুক্তি - ইএসএল:

এতক্ষণে, আপনার খুব আশ্চর্য হওয়া উচিত নয় যে, যদি সবকিছুতে ক্যাপাসিটেন্সের পাশাপাশি ননজারো এবং অ-অসীম প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকে তবে সমস্ত কিছুতে পরজীবী অন্তর্ভুক্তিও রয়েছে। এগুলি তাত্পর্যপূর্ণ কিনা তা ফ্রিকোয়েন্সি একটি ফাংশন, যা আমাদের প্রতিবন্ধকতার বিষয় নিয়ে যায়।

আমরা জেড চিঠিটি দ্বারা প্রতিবন্ধকতার প্রতিনিধিত্ব করি Imp প্রতিবন্ধকতাটিকে কেবলমাত্র ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনে প্রতিরোধের মতো ভাবা যেতে পারে। ডিসি কারেন্টের প্রবাহকে যেভাবে একটি প্রতিরোধ প্রতিহত করে, তেমনি একটি প্রতিবন্ধকতা এসি কারেন্টের প্রবাহকে বাধা দেয়। প্রতিরোধ যেমন ভি / আর, তেমনি আমরা যদি সময় ডোমেনের সাথে সংহত করি তবে প্রতিবন্ধকতা হ'ল ভি (টি) / আই (টি)।

হয় আপনাকে কিছু ক্যালকুলাস করতে হবে, অথবা ডাব্লু এর ফ্রিকোয়েন্সি সহ প্রয়োগযুক্ত সাইনোসয়েডাল ভোল্টেজের সাথে কোনও উপাদানটির প্রতিবন্ধকতা সম্পর্কে নিম্নোক্ত প্রতিবেদনগুলি কিনতে হবে:

$\begin{align} Z_{resistor} &= R\\ Z_{capacitor} &= \frac{1}{j \omega C} = \frac{1}{sC}\\ Z_{inductor} &= j\omega L = sL \end{align}$

হ্যাঁ, আমি (কল্পিত সংখ্যা, as) এর সমান $j$$i$ ), তবে বৈদ্যুতিনগুলিতেআমিসাধারণত বর্তমানের প্রতিনিধিত্বকরি, তাই আমরাজেব্যবহার করি। এছাড়াও,tradition traditionতিহ্যগতভাবেগ্রীক অক্ষর ওমেগা (যা ডাব্লু। এর মত দেখাচ্ছে) অক্ষরের 's' একটি জটিল ফ্রিকোয়েন্সি (সাইনোসয়েডাল নয়) বোঝায়। $\sqrt{-1}$$i$$j$$\omega$

হ্যাঁ, ঠিক আছে? তবে আপনি ধারণাটি পেয়েছেন - আপনি যখন কোনও এসি সিগন্যাল প্রয়োগ করেন তখন একজন প্রতিরোধক তার প্রতিবন্ধকতা পরিবর্তন করে না। একটি ক্যাপাসিটার উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ে প্রতিবন্ধকতা হ্রাস করেছে এবং এটি ডিসি-তে প্রায় অসীম, যা আমরা প্রত্যাশা করি। একজন সূচক উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ে প্রতিবন্ধকতা বাড়িয়েছে - এমন কোনও আরএফ চোকের কথা চিন্তা করুন যা স্পাইকগুলি অপসারণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

প্রতিবন্ধকতা যুক্ত করে সিরিজের দুটি উপাদানগুলির প্রতিবন্ধকতা গণনা করতে পারি। যদি আমাদের সাথে একজন সূচক সহ ক্যাপাসিটার থাকে তবে আমাদের রয়েছে:

$\begin{align} Z &= Z_C + Z_L\\ &= \frac{1}{j\omega C + j\omega L} \end{align}$

$C$$L$

$\begin{align*} Z &= \frac{1}{j \omega C} + j \omega L\\ &= \frac{1}{j \omega C} + \frac{j \omega L \times j \omega C}{j \omega C}\\ &= \frac{1 + j \omega L \times j \omega C)}{j \omega C}\\ &= \frac{1 - \omega^2 LC}{j \omega C}\\ &= \frac{-j \times (1 - \omega^2 LC)}{j \omega C}\\ &= \frac{(\omega^2 LC - 1) * j)}{\omega C} \end{align*}$

$\omega$$L$$C$

$\begin{align*} \frac{(small * small * large - 1) \times j}{small * large} \end{align*}$

$small * small * large < 1$$Z_C = \frac{-j}{\omega C}$

$\omega$$L$$C$

$\begin{align*} \frac{(large * small * large - 1) \times j}{small * large} \end{align*}$

$large * small * large > 1$$Z_L = j \omega L$

$\omega^2 LC = 1$

Comments

"প্রতিবন্ধকের মতো প্রতিরোধের মতোই কেবল ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনে ভাবা যেতে পারে।" আরও সঠিকভাবে, প্রতিরোধ একটি প্রতিবন্ধকতার একটি উপসেট। প্রতিবন্ধকতা একটি উপাদান বা subcircuit এর প্রতিরোধের এবং বিক্রিয়া সংমিশ্রণ হয়। হতে পারে আমাদের একটি "কী প্রতিবন্ধকতা" প্রশ্ন থাকা উচিত। : ডি

— এন্ডোলিথ

মহাকাব্যিক প্রতিক্রিয়া ...

— ভিস্যাটাকু

কাল্পনিক সংখ্যাগুলি ডিফারেনশিয়াল সমীকরণগুলি এএমডি ইন্টিগ্রালগুলি এড়ানোর জন্য কেবল একটি সরঞ্জাম; তারা

— একরকম বীজগণিতায়

... জটিল বীজগণিত মধ্যে ক্যালকুলাস তৈরি করুন । ফ্রাইং প্যানের বাইরে এবং আগুনে।

— কেভিন ভার্মীর

$Z_C+Z_L$$1/(j\omega{}C + j\omega{}L)$$\frac{1}{j\omega{}C} + j\omega{}L$

— ফোটন

Answer 2

একটি প্রতিবন্ধক মিটার (এইচপি / ভেনিয়েবল) অ্যাক্সেস সহ যে কেউ সহজেই আপনাকে বলতে পারেন যে ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারগুলি অবশ্যই উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে প্ররোচিত হয়।

আপনি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিসি-ডিসি রূপান্তরকারীগুলিতে প্রচুর সিরামিক ক্যাপাসিটারগুলি কেন দেখেন তার এই অংশটি - ইলেক্ট্রোলাইটিক্স কেবলমাত্র কয়েকশো কিলোহার্টজ / মেগাহের্টজগুলিতে ভাল নয়।

এজন্যই 100nF - 1uF থেকে সিরামিক ক্যাপাসিটারগুলি সাধারণত আইসি ডিকোলার্স হিসাবে ব্যবহৃত হয় - একটি উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিবন্ধকতার কারণে একটি ইলেক্ট্রোলাইটিক একটি ছোট সিরামিক ক্যানকে বীট করতে পারে না।

Answer 3

প্রশ্নটি যদি "লাইটিকগুলি প্ররোচিত হয় না" তবে কেন? এটি বেশ ধাঁধা, তবে শক্ত রাষ্ট্রের রসায়নের জন্য সিরামিক ক্যাপস প্লটগুলির সাথে তুলনা করা একটি সূত্র দিতে পারে, এটি কেবল লাইটিক ক্যাপগুলির জন্য বিশেষ। সুতরাং প্রশ্নটি ইলেকট্রনিক্সের নয়, রসায়ন সম্পর্কিত।

উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে সর্বনিম্ন পৌঁছানোর পরে প্রতিবন্ধকতা বৃদ্ধি বড় আয়ন বা পোলারাইজড অণুর ভরযুক্ত ভর ঘোরানোর (বা প্রসারিত / স্থানচ্যুত) আকারে জমা হওয়া শক্তি দ্বারা ঘটে। সমাধানের প্রতিটি অণু বিভিন্ন অনুরণনকারী ফ্রিকোয়েন্সিগুলির নিকটে তীক্ষ্ণ ধাপের প্লট সহ গ্রুপের রেজোনেটরের (কেবল উদাসীনতা নয়) কাজ করে।

বিশুদ্ধ জল এবং ধাতব আয়নগুলির প্রতিবন্ধকতা পরিমাপ সম্পর্কে কয়েকটি মেগাহার্টজ পরিসরে আকর্ষণীয় গবেষণা রয়েছে।

http://commons.emich.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1200&context=theses&sei-redir=1#search=%22ion%20solution%20impedance%20MHz%22

Comments

o_O আপনি কি নিশ্চিত যে এটি কেবল ক্যাপগুলির জ্যামিতি থেকে নয়? প্লেটগুলি একটি সর্পিল ইত্যাদিতে রোল আপ হয়

— এন্ডোলিথ

হ্যাঁ আমি নিশ্চিত. প্লেটগুলি বিবেচনা করুন, দুটি সর্পিল হচ্ছেন, ঠিক বিপরীত স্রোত এবং ঘনকেন্দ্রিক হওয়ায় উভয় প্লেট-কয়েল একই চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি ভাগ করছে। আমি একে খুব কম ফুটো ইন্ডাক্ট্যান্স (সাধারণ অটোট্রান্সফর্মার এমনকি আরও ভাল) দিয়ে একটি অটোট্রান্সফর্মার 1: 1 তে পরিণত করি makes আমি বৈশিষ্ট্যটি 10% প্রভাবের অন্তর্ভুক্ত হতে পারে, আয়ন জড়তা থেকে বিশ্রামে।

Answer 4

মূলটি হ'ল এগুলির একটি রোলের রূপ রয়েছে যা একটি কয়েলের অনুরূপ, অর্থাৎ বৃত্তগুলিতে বর্তমান প্রবাহ। এটি একটি তুলনামূলকভাবে উচ্চ আনয়ন কারণ।

অন্যান্য ক্যাপাসিটারগুলির মধ্যে শীট (সিরামিক) বা একটি স্নিগ্ধ উপাদান (ট্যান্টাল, সুপারক্যাপস) এর দুটি পৃষ্ঠের আকার রয়েছে, সুতরাং তারা এই প্রভাবটি দেখায় না।

Comments

আমি মনে করি ইস্যুটির সাথে এর খুব সামান্য সম্পর্ক আছে। এমনকি ইলেক্ট্রোলাইটিক্সেও যে সমস্যাগুলি স্তরযুক্ত রয়েছে তার জন্য এটি সমস্যা (দেখুন Vishay.com/docs/28356/intro.pdf )

— কেভিন

সমস্ত কিছুতে আনয়ন রয়েছে, তবে কয়েলগুলিতে ভাঁজ স্তরগুলির তুলনায় আরও বেশি আনয়ন রয়েছে, সুতরাং পরজীবী আনুষঙ্গিকতা আরও বৃহত্তর হবে, এবং একটি কয়েলযুক্ত ক্যাপাসিটরের আনুষঙ্গিকতা ভাঁজ স্তরগুলির সাথে একের চেয়ে কম ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে গ্রহণ করবে?

— এন্ডোলিথ

ই.এস.এল-তে কোনও হার্ড নম্বর না থাকলেও @reemrevnivek আকর্ষণীয় নথি। তারা ESR এবং ESL হ্রাস করার জন্য বেশ কয়েকটি কৌশল ব্যবহার করে বলে মনে হচ্ছে যেমন রোলের পাশের সমস্ত স্তরের সাথে একই সাথে সংযোগ স্থাপন করা বা রোলের মাঝখানে সংযোগ স্থাপন করা যাতে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি বাতিল হয়ে যায়।

— স্টার ব্লু

Answer 5

দুর্দান্ত প্রশ্ন - সাধারণত ক্যাপাসিট্যান্স সি সহ একটি ক্যাপাসিটারের কথা বলার ক্ষেত্রে দৈর্ঘ্য 1 / (2 * পিআই * চ * সি), ফুইউইউ সহ একটি জটিল প্রতিবন্ধকতা রয়েছে। সুতরাং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে একটি ক্যাপাসিটারটি শর্ট সার্কিটের (যেমন 0 ওহমস) মতো দেখায়। আমি এই যুক্তিটির সাথে অপরিচিত যে তারা একজন ইন্ডাক্টরের মতো কাজ করতে শুরু করে (যা বোঝায় যে কোনও সময় প্রতিবন্ধকতা বাড়ে ফ্রিকোয়েন্সি সহ বৃদ্ধি পেতে শুরু করে, যেহেতু এল এর আকারের একটি ইন্ডাক্টর 2 এর দৈর্ঘ্যের একটি জটিল প্রতিবন্ধকতা রয়েছে পিআই * এফ * এল ... আমি অনুমান করি আমি এটি সত্যিই কিনেছি না, তবে এর কোনও ভিত্তি আমার নেই।

Comments

ভাল, সমস্ত উপাদানগুলি কিছু নির্দিষ্ট শর্তে তাদের আদর্শিক সংস্করণগুলি থেকে আলাদা আচরণ করে। প্রকৃত সূচকগুলি ডিসি প্রতিরোধের থাকে যখন আদর্শীকৃত সূচকগুলি উদাহরণস্বরূপ হয় না।

— এন্ডোলিথ

"আমি সত্যিই এটি কিনছি না" এর জন্য +1। আমি আমার এনালগ সার্কিট ডিজাইন ক্লাসের প্রথম তিন মাস ধরে এটি ভেবেছিলাম। তবুও মাঝে মাঝে করি। "খালি সংখ্যা? আসল হয়ে উঠুন!" আমার উল্লেখ করা উচিত যে আমি রেডিয়ানগুলিতে ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবহার করেছি, আপনি একই উদ্দেশ্যে 2 পিআই * চ ব্যবহার করেছেন।

— কেভিন ভার্মির

@reemrevnivek, নিশ্চিত এবং যারা ওমেগা জানেন না তাদের জন্য = 2 * পাই * এফ একটি ভাল রূপান্তর; যেখানে ওমেগা হল রেডিয়ানগুলিতে নির্দিষ্ট "কৌণিক ফ্রিকোয়েন্সি" এবং এফ হার্জেড এ ফ্রিকোয়েন্সি পরিমাপ করা হয়।

— ভিসাতচু

Answer 6

অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক্সে ফয়েলগুলি যেভাবে ফিল্ম ক্যাপগুলির সাথে যুক্ত হয় না। এটি উচ্চ আনয়ন করতে হবে। তবে সবসময় স্পেশাল থাকে, তাহলে কে জানে?