¿Qué significa "condensador saltando arriba y abajo" y qué trabajo hace?

Mientras estudiaba sobre condensadores, me encontré con una explicación que hablaba de "saltar hacia arriba y hacia abajo cuando un condensador separa dos etapas". Entendí por varios artículos aquí que los condensadores bloquean DC cuando está completamente cargado y que la idea de 'cargar y descargar' el condensador.

' Esta página ' explica
1. Si un capacitor tiene el cable negativo conectado al riel 0v, se cargará y descargará
2. Si un capacitor NO está conectado directamente al riel 0v, SALTARÁ HACIA ARRIBA Y HACIA ABAJO.

y con la siguiente figura, dice

el condensador se "caerá" y el voltaje en el cable negativo en realidad puede ir por debajo del riel de 0V

donde perdí totalmente mi comprensión.

gorra de salto http://www.talkingelectronics.com/projects/Capacitor%20-%20How%20A%20Capacitor%20Works/images/Cap-TwoStages-Anim.gif

(consulte '4. Un condensador separa dos etapas' en ' la página vinculada ').

Las páginas explican que

Al saber cuánto salta un condensador hacia arriba y hacia abajo, puede "ver" un circuito funcionando. Y aquí llegaron mis preguntas.

1. No puedo entender la diferencia entre 'cargar / descargar' y 'saltar arriba / abajo'. Pensé que a pesar de que no está conectado directamente al riel de 0V, aún dependiendo de su voltaje de referencia, puede cargarse y descargarse. ¿Cuál es la diferencia en esas dos expresiones para comprender su significado?
2. ¿Qué sucede cuando el condensador salta hacia arriba y hacia abajo?
3. ¿Cómo puedo calcular la cantidad de los 'saltos'?

Lo que el autor está describiendo en ese circuito es que si el voltaje en el lado izquierdo del capacitor cambia repentinamente de nivel, el voltaje en el lado derecho cambiará en la misma cantidad.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 1. La onda cuadrada pasó a través de un condensador. (Por favor, disculpe las flechas como curvas de descarga RC).

Con el esquema del circuito que se muestra arriba:

• Inicialmente 'A' es alto y 'B' está en 0 V.
• Cuando Q1 se enciende, se tira 'A' ("salta" en el lenguaje del autor) a 0 V.
• En el instante de cambiar el voltaje a través de C1 es V +, de modo que cuando 'A' se baja, 'B' también se baja. es decir, ambos lados "saltan" juntos ya que ninguno de los lados está conectado a tierra.

En el caso de un condensador de filtro, un lado generalmente está conectado a tierra, por lo que este efecto no se ve.

Me parece útil en el análisis de circuitos pensar en la acción del condensador de esta manera. Calculo cuál es el voltaje de estado estable a través del condensador y qué sucederá en el lado derecho cuando el lado izquierdo cambia repentinamente el voltaje.

Formas de onda de simulación

^{simular este circuito}

Figura 2. Esquema de prueba.

Figura 3. 500 Hz, 1 µF, 100 kΩ.

La Figura 3 muestra lo que sucede cuando el capacitor está alimentando una carga de alta resistencia.

• En el primer flanco ascendente de la entrada, la salida "salta" con ella. Sin embargo, R1 comienza a descargar el lado derecho, y al final de ese medio ciclo, el voltaje se ha reducido un poco.
• En el primer flanco descendente, la entrada cae 1 V y también la salida. Como el punto de partida es de aproximadamente +0.9 V, la salida cae a -0.1 V.
• Este proceso continúa y después de un tiempo la forma de onda se establece centrada alrededor de la línea de cero voltios.

Figura 4. 500 Hz, 1 µF, 1 kΩ.

• Disminuir R1 a 1 kΩ hace que el efecto sea más pronunciado a medida que el condensador se descarga y carga más rápidamente. Observe cómo la forma de onda se ha establecido después de unos pocos ciclos.

Figura 5. 500 Hz, 1 µF, 100 Ω.

• En la Figura 5, R1 se ha reducido a 100 Ω y podemos ver que la forma de onda de salida se ha vuelto mucho más puntiaguda. También podemos ver que ya no alcanza el nivel de +1 V porque la resistencia de carga es muy baja.

Esta explicación es deliberadamente no matemática y tiene la intención de darle una idea mental de lo que realmente está sucediendo. Si estudias las matemáticas un poco más y descubres dónde fluye la corriente, deberías ser capaz de comprender cómo funciona.

Simulación

Linear Technology (fabricante de chips) tiene su simulador LT Spice disponible como descarga gratuita. Le recomiendo que pruebe esto para ayudarlo en su aprendizaje y comprensión.

Olvídalo. Siga adelante. El autor de ese sitio web parece estar luchando con lo que es un condensador. Ha formado pequeños cruces mentales en un intento de desmitificar estas cosas capacitadoras para sí mismo, al igual que las primeras personas crearon varios mitos para explicar cosas que tampoco entendían. Luego intenta explicarte la misteriosa bestia usando sus mitos personales. No funciona bien Como dije, olvídalo y sigue adelante.

Creo que su visión de "saltar" realmente se refiere al voltaje de modo común, como cuando se usa para pasar una señal, que es diferente a él que cuando se usa para suavizar la fuente de alimentación. No te obsesiones con la mitología personal de este tipo.

Creo que lo que el autor quiere visualizar es el acoplamiento de dos nodos en un circuito por un condensador.

Para cambiar el voltaje a través de un condensador se requiere una corriente a través del condensador. Si el condensador es grande o la corriente pequeña, el cambio de voltaje será lento.

En este caso, si el voltaje de uno de los nodos cambia, el capacitor actuará como una fuente de voltaje y el mismo cambio se puede ver en el segundo nodo.

La situación que el autor probablemente imagina es una caída repentina del voltaje en un terminal del condensador que podría empujar al otro por debajo de 0V.

Todavía estoy tratando de comprender los condensadores, pero si mi comprensión a medias está encaminada, entonces tal vez pueda ayudar a alguien en el mismo barco.

El trato básico con los condensadores parece ser que intercambian corriente por voltaje: la corriente puede fluir "a través" de un condensador inicialmente (en realidad es una cuestión de carga que se acumula en una placa y empuja la carga lejos de la otra placa), pero la corriente cae a medida que la carga se acumula en las placas, y al final te quedas con un diferencial de voltaje pero sin corriente. Ahí es cuando el condensador está completamente cargado. Entonces, por ejemplo, supongamos que tiene un condensador que acopla dos circuitos, uno en un punto de 5V y el otro en un punto de 2V. Eso significa que, cuando el condensador está completamente cargado, la carga en las placas del condensador equivale a una caída de 3V a través del condensador.

Creo, creo, que el salto se trata de esto. Digamos que el primer circuito se mueve rápidamente de 5V a 10V. El voltaje a través del condensador sigue siendo -3V, por lo que el otro lado del condensador también aumenta de 2V a 7V, inicialmente al menos. Los parámetros de su circuito pueden hacer que la carga en las placas fluya hacia adentro o hacia afuera y cambie el voltaje a través del condensador, por lo que el "salto" de 5V puede ser muy temporal. Tal vez resulte que el segundo circuito tira gradualmente su lado del condensador al nivel de 2V, por lo que cuando las cosas se estabilizan nuevamente tenemos una caída de voltaje de 8V. Y luego supongo que el voltaje en el primer circuito podría volver a caer repentinamente a 5V, enviando el voltaje a la derecha a -3V hasta que las cosas se restablezcan nuevamente.

Esto suena como un resultado loco, pero ¿sabes lo que explica perfectamente? El multivibrador astable. Una de las características del multivibrador astable es que, cuando un transistor finalmente conduce, arroja un gran voltaje negativo a la base del otro transistor, y la única forma en que he podido entenderlo es a través de lo que describí anteriormente. Todavía es contraintuitivo como todos los diablos, pero estoy tratando de aceptarlo.

Me resulta útil pensar en un condensador de acoplamiento como una forma de aislar etapas para que el sesgo (DC) de una etapa no afecte el sesgo (DC) de otra, y como un "corto" para las señales (AC).
Si el condensador fuera realmente corto, debería ser obvio que cuando un "lado" de un corto cambia, el otro "lado" también cambiará en la misma cantidad. Lo que esto significa es que si el lado izquierdo del condensador "salta" en + 1v, el lado derecho también "saltará" en la misma cantidad (+ 1v). Si el lado izquierdo "cae" en -1v, el lado derecho caerá "en -1v.