Hvad er en skiftet kondensator?
En switchet kondensator er en elektronisk komponent eller, mere korrekt, et elektronisk kredsløb eller modul, der typisk består af en kondensator og to kontakter, der bruges til at simulere andre komponenter i et integreret kredsløb (IC). Modstanden er en af de mest almindelige simulerede komponenter; modstande har en tendens til at være alt for store og unøjagtige til at blive integreret i mikrostørrelse-IC'er. Det skiftede kondensatormodul bruges almindeligt til diskret tidssignalbehandling og stemmefrekvensfiltreringsapplikationer. Disse funktioner muliggøres af de unikke egenskaber ved kredsløb, hvor elektriske ladninger skiftes skiftevis ind og ud af kondensatorer.
Evnen til skiftede kondensatorkredsløb til at simulere en modstand i enhver give-applikation har været ekstremt heldig for elektronikindustrien, da det har muliggjort produktion af mere komplekse integrerede kredsløb i mindre pakker. Konventionelle modstande er særligt problematiske på IC-arenaen på grund af deres fysiske størrelse og forskellene i modstandsværdier, der findes i forskellige produktionsforløb. Kondensator og metaloxid semiconductor (MOS) -afbrydere, der bruges i et skiftet kondensatormodul er på den anden side ekstremt kompakte og meget stabile med hensyn til deres værdier og tolerancer.
Disse egenskaber sørger for ekstremt kompakte og nøjagtige interne kredsløb til mikroprocessorer og integrerede kredsløb. En anden af fordelene ved det skiftede kondensatorkredsløb er det faktum, at brugen af disse moduler i modsætning til konventionelle modstande gør det muligt for kredsløbsdesignere at inkorporere en grad af frekvensindstilling i aktive filterapplikationer. Denne indstilling opnås ved at ændre urets frekvens eller skifte tempo i kredsløbet.
Den aktuelle værdi af pladsbesparelsesegenskaberne for det skiftede kondensatormodul kan ses, når man tænker på, at en 1 MΩ-modstand kan simuleres med en lille 10 pF kondensator, der er skiftet med en 100 kHz urhastighed. Hvis der skulle anvendes en normal modstand i denne applikation, ville det komplette kredsløb være mange gange størrelsen på den, der anvender kondensatormodulet. Et lavpas skiftet kondensatorfilter med en 100 Hz klassificering for eksempel vil kræve en modstand på 16 MΩ, hvilket helt klart ville være umuligt at opnå ved hjælp af en normal modstand.
Fremskridtene inden for programmerbar analog IC-teknologi set i det sidste årti eller deromkring ville ikke have været muligt uden fordelene ved at bruge skiftede kondensatormoduler. De betydelige forbedringer inden for multi-polet filter og analog-til-digital konverterteknologi ville heller ikke have været muligt under hensyntagen til den fysiske bulk, ikke-lineære og inkonsekvente karakter af konventionelle modstande. Disse punkter gør den skiftede kondensator til en af de mest markante fremskridt inden for elektronisk komponent siden introduktionen af transistoren.