Was ist kapazitive Kopplung?

Kapazitive Kopplung wird in der Elektronik als Übertragung einer gemeinsamen Energie an verschiedene Geräte bezeichnet, die über ein elektrisches Netzwerk miteinander verbunden sind. Die Energieübertragung erfolgt durch die Verwendung verschiedener Kondensatoren zwischen den Schaltungen. Es kann auch nacheinander zu dem ursprünglichen Leistungssignal erfolgen, das zur Kopplung vorgesehen ist.

In einer analogen Schaltung dient die kapazitive Kopplung dazu, einen Gleichstromkreis zu unterbrechen, weshalb der verwendete Kondensator als DC-Sperrkondensator bezeichnet wird. In digitalen Schaltungen wird die kapazitive Kopplung am häufigsten in verschiedenen Arten von Kommunikationsgeräten verwendet, um jede Möglichkeit einer Interferenz mit einem Signal zu blockieren oder die Bildung jeglicher Art von Spannungs- oder Leistungsungleichgewicht zu vermeiden. Diese Ungleichgewichte werden häufig mit Signalverstärkern in Verbindung gebracht, insbesondere wenn die Eingangs- und Ausgangsleitungen gekoppelt sind, was zu einer Rückkopplung führt, die Benutzer möglicherweise hören.

Eine kapazitive Kopplung kann auch unbeabsichtigt auftreten, wenn ein Stromkreis von einer Frequenz durchflossen wird und sich ein anderer Draht in unmittelbarer Nähe befindet. In solchen Fällen kann das mit Strom versorgte Kabel mit dem Kabel koppeln, das Bandbreite oder Frequenz projiziert, und das Signal des ursprünglichen Kabels entweder abfangen oder einfach stören. Es kann auch das Gegenteil eintreten, bei dem das mit Strom versorgte Kabel die Frequenz stört und Rauschen oder Interferenzen mit dem eingehenden Signal verursacht, das verarbeitet wird.

Wenn die kapazitive Kopplung unbeabsichtigt auftritt, normalerweise weil zwei Drähte, die mit unterschiedlichen Bandbreiten oder Spannungen betrieben werden, zu nahe beieinander liegen, tritt ein unerwünschter Effekt auf, der als elektrisches Rauschen bezeichnet wird. Dieses Rauschen kann sich entweder in einer Signalunterbrechung des eingehenden oder ausgehenden Signals des Produkts oder in Hintergrundgeräuschen wie z. B. einem hohen Zischen äußern. Alternativ funktioniert das Produkt möglicherweise einfach nicht so, wie es ursprünglich beabsichtigt war. Wenn dies im Herstellungsprozess auftritt, beheben die meisten Produkthersteller das Problem, indem sie entweder die Drähte im Schaltplan trennen oder eine nichtleitende Wand zwischen den beiden Drähten erstellen.

Wenn jedoch in einer elektrischen Bandbreitenvorrichtung ein Kopplungseffekt erwünscht ist, werden die zwei Drähte, die typischerweise getrennt würden, in unmittelbarer Nähe zueinander platziert. Es kann im Schaltplan auch vorgesehen sein, dass sich die beiden Drähte umeinander wickeln, um die Umgebung zu schaffen, in der die höchste Kopplung erwünscht ist. Wenn der Kopplungseffekt sowohl zwischen digitalen als auch analogen Schaltungen erwünscht ist, werden sie durch die Verwendung von Kondensatoren miteinander gekoppelt, die separat funktionieren, je nachdem, ob das versorgte Signal digital oder analog ist.