Se colleghi un interruttore e un condensatore in un circuito, il comportamento del condensatore dipende dallo stato dell’interruttore. Quando l’interruttore è chiuso, il condensatore inizierà a caricarsi se collegato a una fonte di tensione. La corrente scorrerà attraverso il circuito, facendo aumentare gradualmente la tensione attraverso il condensatore fino a raggiungere la tensione di alimentazione. Quando l’interruttore viene aperto, il condensatore manterrà la carica e la tensione ai suoi terminali a meno che non sia presente un percorso di scarica.
Mettere un condensatore su un interruttore può aiutare a sopprimere i picchi di tensione e ridurre il rumore elettrico. Questa pratica è nota come “snobbare”. Quando un interruttore si apre, soprattutto nei circuiti induttivi, può generare transitori ad alta tensione a causa del collasso del campo magnetico. Un condensatore attraverso l’interruttore assorbe questi transitori, proteggendo i componenti del circuito e garantendo un funzionamento più fluido. Aiuta anche a ridurre le interferenze elettromagnetiche (EMI) generate dall’azione di commutazione.
Quando l’interruttore è aperto, il condensatore generalmente manterrà la carica se non è presente un percorso di scarica. La tensione ai capi del condensatore rimane costante e agisce effettivamente come un dispositivo di stoccaggio temporaneo della carica elettrica. Con il passare del tempo, se si verificano perdite o un piccolo percorso resistivo nel circuito, il condensatore si scaricherà lentamente. Tuttavia, in una situazione ideale con un isolamento perfetto, la carica sul condensatore rimarrebbe indefinitamente.
Quando un condensatore è acceso, ovvero quando l’interruttore nel circuito è chiuso, il condensatore inizierà a caricarsi se collegato a una fonte di tensione. Il processo di carica prevede che la corrente fluisca nel condensatore, provocando un aumento della tensione ai suoi capi. Inizialmente la corrente è elevata perché la differenza di tensione è maggiore. Man mano che il condensatore si carica, la corrente diminuisce gradualmente finché il condensatore non è completamente carico e la tensione ai suoi capi è uguale alla tensione di alimentazione.
Lo scopo di un condensatore commutato è emulare elementi resistivi ed eseguire attività di elaborazione del segnale analogico come filtraggio, amplificazione e integrazione in circuiti integrati. I circuiti a condensatori commutati utilizzano condensatori e interruttori per trasferire la carica tra le diverse parti del circuito a una velocità controllata. Ciò consente un controllo preciso della resistenza equivalente e di altri parametri del circuito, rendendoli estremamente utili in applicazioni come convertitori analogico-digitali, oscillatori controllati in tensione e vari tipi di filtri nell’elaborazione del segnale.