Mikä on kytketty kondensaattori?

Kytketty kondensaattori on elektroninen komponentti tai oikeammin elektroninen piiri tai moduuli, joka koostuu tyypillisesti kondensaattorista ja kahdesta kytkimestä, joita käytetään muiden komponenttien simulointiin integroidussa piirissä (IC). Vastus on yksi yleisimmin simuloiduista komponenteista; vastukset ovat yleensä liian suuria ja epätarkkoja sisällytettäväksi mikrokokoisiin IC -laitteisiin. Kytkettyä kondensaattorimoduulia käytetään yleisesti erillisen aikasignaalin käsittelyssä ja äänitaajuussuodatussovelluksissa. Nämä toiminnot mahdollistavat piirien ainutlaatuiset ominaisuudet, joissa sähkövarauksia siirretään vuorotellen kondensaattoreihin ja niistä pois.

Kytkettyjen kondensaattoripiirien kyky simuloida vastusta missä tahansa sovelluksessa on ollut elektroniikkateollisuudelle erittäin satunnainen, koska se on mahdollistanut monimutkaisempien integroitujen piirien tuottamisen pienemmissä pakkauksissa. Perinteiset vastukset ovat erityisen ongelmallisia IC -areenalla niiden fyysisen koon ja erilaisten tuotantokierrosten vastusarvojen erojen vuoksi. Kytketyssä kondensaattorimoduulissa käytetyt kondensaattori- ja metallioksidipuolijohdekytkimet (MOS) ovat toisaalta erittäin pienikokoisia ja erittäin vakaita arvojensa ja toleranssiensa suhteen.

Nämä ominaisuudet mahdollistavat erittäin pienikokoisen ja tarkan sisäisen piirin mikroprosessoreille ja integroiduille piireille. Toinen kytketyn kondensaattoripiirin eduista on se, että näiden moduulien käyttö, toisin kuin perinteiset vastukset, mahdollistaa piirisuunnittelijoiden sisällyttää tietyn taajuuden virityksen aktiivisiin suodatinsovelluksiin. Tämä viritys saavutetaan vaihtamalla piirin kellotaajuutta tai kytkentätapaa.

Kytketyn kondensaattorimoduulin tilaa säästävien ominaisuuksien todellinen arvo voidaan nähdä, kun ajatellaan, että 1 MΩ: n vastus voidaan simuloida pienellä 10 pF: n kondensaattorilla, joka on kytketty 100 kHz: n kellotaajuudella. Jos tässä sovelluksessa käytettäisiin normaalia vastusta, koko piiri olisi monta kertaa suurempi kuin kondensaattorimoduulia käyttävä piiri. Esimerkiksi alipäästökytketty kondensaattorisuodatin, jonka nimellisarvo on 100 Hz, vaatii 16 MΩ: n vastuksen, mikä olisi selvästi mahdotonta saavuttaa normaalilla vastuksella.

Ohjelmoitavan analogisen IC -tekniikan edistyminen viimeisen vuosikymmenen aikana ei olisi ollut mahdollista ilman kytkentäkondensaattorimoduulien käytöstä saatuja etuja. Huomattavat parannukset moninapaisten suodattimien ja analogia-digitaalimuunnintekniikan alalla eivät myöskään olisi olleet mahdollisia, kun otetaan huomioon tavanomaisten vastusten fyysinen irtotavarana, epälineaarinen ja epäjohdonmukainen luonne. Nämä kohdat tekevät kytketystä kondensaattorista yhden merkittävimmistä elektronisten komponenttien kehityksistä transistorin käyttöönoton jälkeen.