موضوع مقاله: تاخت خازنی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # تاخت خازنی | مقدمه: تاخت خازنی یا سوئیچ خازنی یا خازن سوئیچ‌شده یا سوئیچ کَپَسیتُر یک عنصر مدار الکترونیکی است که یک فیلتر را پیاده‌سازی می‌کند. | ## بخش 1: تاخت خازنی | معمولاً برای کنترل کلیدها از سیگنال‌های غیر-همپوشانی استفاده می‌شود، به طوری که همه کلیدها به‌طور همزمان بسته نمی‌شوند. فیلترهایی که با این عناصر پیاده‌سازی می‌شوند «فیلترهای خازنی سوئیچ‌شده» نامیده می‌شوند و فقط به نسبت بین ظرفیت‌ها بستگی دارند. کاربردهای متداول مدارهای تاخت خازنی ماس شامل مدارهای مجتمع مدارهای مجتمع مخلوط‌کننده-سیگنال، تراشه‌های مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC)، تراشه‌های مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)، فیلترهای-کدک مدولاسیون کد پالس (PCM) و تلفن دیجیتال پی‌سی‌ام. بار q برروی یک خازن C با ولتاژ V بین صفحات آن بدست می‌آید با: که در آن V ولتاژ خازن است؛ بنابراین، هنگامی که S بسته‌است در حالی که S باز است، بار ذخیره‌شده در خازن C عبارت است از: هنگامی که S بسته‌است (S باز است - هر دو در یک زمان بسته نمی‌شوند)، مقداری از آن بار از خازن منتقل می‌شود و پس از آن بار باقی مانده در خازن C است: بنابراین، بار خارج شده از خازن به خروجی است: از آنجا که این بار q با نرخ f منتقل می‌شود، میزان انتقال بار در واحد زمان برابر است: انتقال پیوسته بار از یک گره به گره دیگر معادل جریان است، بنابراین I (نماد جریان الکتریکی استفاده می‌شود) با جایگذاری q در بالا، ما داریم: بگذارید V ولتاژ روی اس‌سی از ورودی به خروجی باشد؛ بنابراین: بنابراین مقاومت معادل R (یعنی رابطه ولتاژ-جریان) است: بنابراین، اس‌سی مانند یک مقاومت رفتار می‌کند که مقدار آن به ظرفیت C و فرکانس کلیدزنی f بستگی دارد. | ## بخش 2: تاخت خازنی | مقاومت SC به عنوان جایگزینی برای مقاومتهای ساده در مدارهای مجتمع استفاده می‌شود زیرا ساخت آن با گستره وسیعی از مقادیر آسان‌تر است. همچنین این مزیت را دارد که می‌توان با تغییر فرکانس کلیدزنی مقدار آن را تنظیم کرد (یعنی یک مقاومت قابل‌برنامه‌ریزی است). از همین مدار می‌توان در سیستم‌های زمان گسسته (مانند مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال) به عنوان مدار رهگیری و نگهداری (تِرَک اند هلد) استفاده کرد. درطول فاز کلاک مناسب، خازن ولتاژ آنالوگ را از طریق یک کلید نمونه برداری می‌کند و در فاز دوم این مقدار نمونه برداری شده را برای پردازش به یک مدار الکترونیکی ارائه می‌دهد. | ## بخش 3: تاخت خازنی | یکی از اولیه‌ترین این مدارها انتگرال‌گیر حساس به پارازیت است که توسط مهندس چک، بیدریش هاستیکا ساخته شده‌است.B. معرفی می‌شود با دوره کلیدزنی در خازن‌ها ولتاژ ظرفیت = بار سپس، هنگامی که S1 باز و S2 بسته می‌شود (هرگز هر دو در یک زمان بسته نمی‌شوند)، موارد زیر را داریم: ۱) چون به تازگی شارژ شده‌است: ۲) از آنجا که خازن بازخورد ، ، ناگهان با همان اندازه بار شارژ می‌شود (توسط آمپ-امپ که به دنبال اتصال کوتاه مجازی بین ورودی‌های خود است): حالا تقسیم‌کردن ۲) بر : و درج ۱): این آخرین معادله نشان دهنده آنچه در می‌رود است، ولتاژ آن را در هر دوره با توجه به بار «پمپ‌شده» از (به دلیل آپ آمپ) افزایش می‌دهد (یا کاهش می‌دهد). ببا این وجود، اگر خیلی کوتاه باشد، روش زیبایی تری برای تدوین این واقعیت وجود دارد. بگذارید معرفی کنیم و و آخرین معادله را با تقسیم بر dt را دوباره بنویسید: بنابراین، ولتاژ خروجی آمپ-امپ به شکل زیر است: این یک انتگرال‌گیر وارون با یک «مقاومت معادل» است. | ## جمع‌بندی | این امکان را برای تنظیم آن به صورت برخط یا زمان اجرا فراهم می‌کند (اگر نوسان کلیدها را مطابق با برخی سیگنال‌های داده‌شده توسط میکروکنترلر مدیریت کنیم).