Есть ли какой-либо практический способ блокировки постоянного тока без блокировки каких-либо частот переменного тока (или как можно меньше)? Предположим, я хотел заблокировать постоянный ток и пропустить все частоты от 2 Гц до 10 ГГц с минимальным сопротивлением.
Первый метод, который приходит на ум, заключается в использовании либо очень большого конденсатора, либо нескольких параллельных конденсаторов с разными значениями, скорректированными для разных частот.
Есть ли что-то явно очевидное, что я пропустил?
Поскольку вы просили «практические» методы, я дам ответ, который несколько отличается от других.
Да, конденсатор (за которым следует резистор) блокирует постоянную составляющую сигнала. И да, если вы хотите подавление низких частот, вам понадобится большой конденсатор.
Но, и это большое но, большие конденсаторы по своей природе физически велики и имеют большие индуктивные компоненты. Это мешает воспроизведению высоких частот, и я серьезно сомневаюсь, что вы найдете устройство, которое даст вам от 2 Гц до 10 ГГц. Около 3 порядков - разумная цель для низкой цены. См . здесь, например, линейку блоков RF DC с хорошим блоком, работающим в диапазоне от 10 МГц до 40 ГГц. Если вы готовы потратиться, есть специализированные производители, такие как Picosecond Pulse Labs (теперь часть Tektronix), которые предлагают диапазон от 7 кГц до 26 ГГц . Блок Google on DC предоставит другие возможности.
Одного последовательного конденсатора недостаточно — вам нужен резистор на выходе, чтобы предотвратить утечку конденсатора, создающую постоянный ток на выходе: —
Точка 3 дБ определяется формулой как Fc =
Так, при R = 100 кОм и C = 100 мкФ Fc составляет 0,0159 Гц.
Если вы хотите использовать эти значения и посмотреть, какой эффект это может иметь при прохождении (скажем) 1 Гц, используйте эту формулу: -
Где и для этой формулы f — это частота, которую вы хотите протестировать, т. е. 1 Гц, как указано выше.
Вам нужен только один последовательный конденсатор, выбранный для самой низкой частоты пропускания. Более высокие частоты будут проходить с меньшим импедансом.
Теоретически бесконечно узкая щель в линии передачи блокирует постоянный ток и пропускает весь переменный ток... по крайней мере, до тех пор, пока ширина щели не станет значительной в атомном масштабе.
На практике не существует линии передачи, которая может передавать все переменное напряжение. Так что блок постоянного тока — это только половина проблемы. Другая половина заключается в поиске подходящей линии передачи для передачи сигнала с любой стороны блока постоянного тока... Следы печатных плат, коаксиальные кабели и волноводы имеют частотную характеристику.
Во всяком случае, вы не пропустите ничего простого. Каждый фильтр нижних частот имеет спад, поэтому будет значительное затухание низких частот. Практический ответ заключается в том, чтобы точно определить самые низкие и самые высокие интересующие частоты и приемлемые вносимые потери, а затем спроектировать / купить фильтр нижних частот, который подходит.
Я могу ошибаться, но я думаю, что вы можете просто пропустить сигнал через конденсатор, это удалит всю часть постоянного тока. Я понимаю, что необходимо много конденсаторов, потому что ваше приложение «от постоянного тока до дневного света». Эмпирическое правило: один конденсатор на десятилетие. Хотя я не знаю оптимального значения емкости.
Джиппи
Том Карпентер
Фрикселл
Джиппи
uint128_t
Фрикселл