Kuplaj Kondansatörü Nedir? Nasıl Çalışır? Nasıl Hesaplanır?

Kuplaj kondansatörü, yalnızca AC sinyalini bir devre elemanından diğerine bağlamak veya aktarmak için kullanılan bir kondansatördür. Kuplaj kondansatörü, DC sinyalinin ikinci elemana girmesini engeller ve böylece yalnızca AC sinyalini iletir.

Kuplaj Kondansatörü Kullanım Alanları

Kuplaj kondansatörleri, AC sinyallerinin çıkması istenen sinyaller olduğu ve DC sinyallerinin sadece devredeki belirli bileşenlere güç sağlamak için kullanıldığı ancak çıkışta görünmemesi gereken birçok devre türünde kullanılır.

Örneğin, bir mikrofon devresi gibi bir ses devrelerinde normalde bir kuplaj kapasitörü kullanılır. DC gücü, çalışması için DC gücüne ihtiyaç duyan mikrofon gibi devre parçalarına güç vermek için kullanılır. Bu nedenle, güç sağlamak için devrede DC sinyalleri bulunmalıdır. Ancak, bir kullanıcı mikrofona konuştuğunda, konuşma bir AC sinyalidir ve bu AC sinyali, sonunda iletilmesini istediğimiz tek sinyaldir. AC sinyallerini mikrofondan çıkış cihazına, örneğin çalınacak hoparlörlere veya kaydedilecek bir bilgisayara ilettiğimizde, DC sinyalini iletmek istemiyoruz; unutmayın, DC sinyali sadece devrenin parçalarına güç vermek içindi. Çıkış kaydında görünmesini istemiyoruz. Çıkışta sadece AC konuşma sinyalini istiyoruz. Bu nedenle, DC sinyali bloke edilirken yalnızca AC’nin geçtiğinden emin olmak için devreye bir kuplaj kondansatörü yerleştiririz.

Kuplaj Kondansatörü Devreye Nasıl Bağlanır?

AC kuplaj sağlamak için kondansatör yüke seri olarak bağlanır.

Kuplaj Kondansatörü Nedir? Nasıl Çalışır? Nasıl Hesaplanır? kuplaj kondansatörü,kuplaj kondansatörü nedir,kuplaj kondansatörler,kapasitif kuplaj nedir,kuplaj kondansatörü ne işe yarar

Kondansatör, reaktif bir cihaz olduğu için DC gibi düşük frekansları bloke eder ve AC gibi yüksek frekansları geçirir. Farklı frekanslara farklı şekillerde yanıt verir. Düşük frekanslı sinyallere karşı çok yüksek bir empedansa veya dirence sahiptir, bu nedenle düşük frekanslı sinyallerin geçmesi engellenir. Yüksek frekanslı sinyaller için düşük bir empedansa veya dirence sahiptir, bu nedenle yüksek frekanslı sinyaller kolayca geçirilir.

Kuplaj Kondansatörü Seçimi

Artık bir kuplaj kondansatörünün ne olduğunu ve kuplaj için bir devreye nasıl yerleştirileceğini bildiğimize göre, sıradaki şey kuplaj kondansatörü için uygun bir değerin nasıl seçileceğidir.

Kuplaj kondansatörünün değeri, geçmekte olan AC sinyalinin frekansına bağlıdır.

Kondansatörler reaktif cihazlardır, yani farklı frekanslardaki sinyallere farklı empedans (veya direnç) sunarlar. 0Hz frekanslı DC gibi düşük frekanslı sinyallere karşı kapasitörler çok yüksek direnç sunar. Bu, kapasitörlerin DC sinyallerinin içinden geçmesini nasıl engelleyebildiğidir. Bununla birlikte, sinyalin frekansı arttıkça kondansatör giderek daha az direnç sunar. Kondansatör reaktansı, reaktans= 1/2πfC formülüne göre değişir, burada f frekans ve C kapasitanstır. Böylece kapasitörün sunduğu reaktansın frekans ve kapasitans ile orantılı olduğunu görebilirsiniz.

Kondansatörler daha yüksek frekanslarda daha az reaktans sunduklarından, geçmelerine izin vermek için çok düşük bir kapasitans değerine ihtiyaç vardır. Bu nedenle, çok yüksek frekanslı sinyaller, yalnızca picofarad (pF) aralığında olduğu gibi çok küçük kapasitörlere ihtiyaç duyar.

Kondansatörler, daha düşük frekanslarda daha fazla reaktans sunar. Bu nedenle, bu düşük frekanslı sinyallerin geçmesine izin vermek için çok daha büyük kapasitans değerlerine ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle, düşük frekanslı sinyaller, mikrofarad aralığında kapasitörler gerektirecektir.

Bu nedenle kuplaj kondansatörleri birçok farklı uygulamada kullanılmaktadır. En yaygın uygulamalardan biri amplifikatörler içindir. Bununla birlikte, radyo frekansı (RF) uygulamaları gibi AC kuplaj ile DC blokajı gerektiren hemen hemen her devrede kullanılabilirler.

Ses frekansı ve radyo frekansı uygulamaları, hertz’den megahertz’e kadar olan frekansları içeren geniş bir frekans aralığına uyduğundan, bu, kuplaj uygulamaları için gerekli olan tüm frekansları kapsar.

Aşağıda, çeşitli frekanslar için kullanılabilecek kondansatörlere ilişkin temel bir kaba kılavuz yer almaktadır.

  • 100Hz sinyali bağlamak için 10μF kondansatör kullanılabilir.
  • 1000Hz sinyal için 1μF kondansatör kullanılabilir.
  • 10KHz’lik bir sinyal için 100nF’lik bir kondansatör kullanılabilir.
  • 100KHz sinyal için 10nF kondansatör kullanılabilir.
  • 1MHz sinyali için 1nF kondansatör kullanılabilir.
  • 10MHz sinyal için 100pF kondansatör kullanılabilir.
  • 100MHz sinyal için 10pF kondansatör kullanılabilir.

Bu, çoğu zaman etkili olacak kaba bir tahmindir. Yukarıdaki değerleri etkileyebilecek tek değişken kondansatöre paralel olan dirençtir.

Kondansatöre paralel direnç yaklaşık 10KΩ veya daha az ise, tüm değerler doğru olacaktır. Genellikle direnç bu miktardan çok daha azdır.

Bununla birlikte, direnç daha büyükse, örneğin 10KΩ ve 100K‎Ω arasında, yukarıdaki kondansatörü 10’a bölebilirsiniz; yani daha küçük bir kapasitör bile kullanabilirsiniz. Yukarıdaki kondansatörü kullanırsanız gayet iyi, kuplaj da aynı şekilde çalışacaktır. Ancak daha küçük bir kondansatör bile kullanabilirsiniz, çünkü paraleldeki direnç daha büyükse, bu, AC sinyalinin kondansatör yolunu direnç yolundan çok daha kolay seçmesini sağlar, çünkü kondansatör yolu, direnç varsa dirence kıyasla çok daha az dirence sahiptir, daha büyüktür. Yani direnç arttıkça kapasitans değeri düşebilir. Ancak yine de, gerekenden daha büyük bir kondansatör değeri kullanmak asla zarar vermez. Daha küçük bir kondansatör kullanmak olabilir.

Dolayısıyla bu, bir kuplaj kondansatörünün değerini seçmek için etkili bir yöntemdir. Düşük frekanslı veya yüksek frekanslı bağlantıya izin verir.

Kuplaj kondansatörleri AC sinyallerinden çıkışa geçerken, dekuplaj kondansatörleri hemen hemen tam tersini yapar; dekuplaj kondansatörleri, AC sinyallerini toprağa şönt eder ve bir devredeki DC sinyalinden geçer. Dekuplaj kondansatörleri, DC sinyallerini AC gürültüsünden arındırmak için tasarlanmıştır.