Bir anahtar ve kondansatörü bağlarsanız ne olur?

Bir devreye bir anahtar ve bir kapasitör bağlarsanız, kapasitörün davranışı anahtarın durumuna bağlıdır. Anahtar kapatıldığında, kondansatör bir voltaj kaynağına bağlıysa şarj olmaya başlayacaktır. Akım devreden akacak ve kapasitör üzerindeki voltajın, besleme voltajıyla eşleşene kadar kademeli olarak artmasına neden olacaktır. Anahtar açıldığında, kondansatör şarjını koruyacak ve bir deşarj yolu olmadığı sürece terminallerindeki voltajı koruyacaktır.

Bir anahtarın üzerine bir kapasitör yerleştirmek, voltaj yükselmelerini bastırmaya ve elektriksel gürültüyü azaltmaya yardımcı olabilir. Bu uygulamaya “küçümseme” adı veriliyor. Özellikle endüktif devrelerde bir anahtar açıldığında, çöken manyetik alan nedeniyle yüksek voltajlı geçici akımlar üretebilir. Anahtarın karşısındaki bir kapasitör bu geçici akımları emerek devre bileşenlerini korur ve daha düzgün çalışma sağlar. Ayrıca anahtarlama eyleminin oluşturduğu elektromanyetik parazitin (EMI) azaltılmasına da yardımcı olur.

Anahtar açıkken, deşarj yolu yoksa kapasitör genellikle şarjını korur. Kapasitör üzerindeki voltaj sabit kalır ve elektrik şarjı için etkili bir şekilde geçici bir depolama cihazı görevi görür. Zamanla devrede herhangi bir sızıntı veya küçük bir dirençli yol varsa, kapasitör yavaş yavaş boşalacaktır. Ancak mükemmel yalıtımlı ideal bir durumda kapasitörün yükü süresiz olarak kalacaktır.

Bir kondansatör açıldığında, yani devredeki anahtar kapatıldığında, kondansatör bir voltaj kaynağına bağlıysa şarj olmaya başlayacaktır. Şarj işlemi, kapasitöre akan akımı içerir ve bu da üzerindeki voltajın yükselmesine neden olur. Başlangıçta voltaj farkı en büyük olduğundan akım yüksektir. Kapasitör şarj olurken, kapasitör tamamen şarj olana ve üzerindeki voltaj besleme voltajına eşit olana kadar akım kademeli olarak azalır.

Anahtarlamalı kapasitörün amacı, dirençli elemanları taklit etmek ve entegre devrelerde filtreleme, yükseltme ve entegrasyon gibi analog sinyal işleme görevlerini gerçekleştirmektir. Anahtarlamalı kapasitör devreleri, devrenin farklı bölümleri arasında yükü kontrollü bir oranda aktarmak için kapasitörler ve anahtarlar kullanır. Bu, eşdeğer direncin ve diğer devre parametrelerinin hassas kontrolüne olanak tanır ve bunları analogdan dijitale dönüştürücüler, voltaj kontrollü osilatörler ve sinyal işlemede çeşitli filtre türleri gibi uygulamalarda oldukça kullanışlı hale getirir.