O que é um capacitor comutado?

Um capacitor comutado é um componente eletrônico ou, mais corretamente, um circuito ou módulo eletrônico normalmente composto de um capacitor e dois comutadores usados ​​para simular outros componentes em um circuito integrado (IC). O resistor é um dos componentes mais comumente simulados; Os resistores tendem a ser muito grandes e imprecisos para incorporar em ICs de tamanho micro. O módulo de capacitor comutado é comumente usado em aplicativos de processamento de sinal de tempo discretos e filtragem de frequência de voz. Essas funções são possíveis pelas características únicas dos circuitos onde as cargas elétricas são alternadas alternadamente para dentro e fora dos capacitores. Os resistores convencionais são particularmente problemáticos na arena do IC devido ao seu tamanho físico e ao DIFferências nos valores resistentes encontrados em diferentes execuções de produção. Os interruptores de semicondutores de capacitor e óxido de metal (MOS) usados ​​em um módulo de capacitor comutados são, por outro lado, extremamente compactos e muito estáveis ​​em relação aos seus valores e tolerâncias.

Essas características criam circuitos internos extremamente compactos e precisos para microprocessadores e circuitos integrados. Outra das vantagens do circuito de capacitores comutados é o fato de que o uso desses módulos, em oposição aos resistores convencionais, permita que os projetistas de circuitos incorporem um grau de ajuste de frequência em aplicações de filtro ativo. Este ajuste é alcançado variando a frequência do relógio ou o ritmo do circuito.

O valor real das características de economia de espaço do módulo de capacitor comutado pode ser visto quando se considera que uma resistência de 1 MΩ pode ser simulada com um pequeno capac de 10 pfO ITOR mudou a uma taxa de relógio de 100 kHz. Se um resistor normal fosse usado neste aplicativo, o circuito completo seria muitas vezes o tamanho desse empregando o módulo do capacitor. Um filtro de capacitor com troca de passa-baixa com uma classificação de 100 Hz, por exemplo, exigirá uma resistência de 16 MΩ, que seria claramente impossível de alcançar usando um resistor normal.

Os avanços na tecnologia analógica programável vista na última década não teria sido possível sem os benefícios obtidos com o uso de módulos de capacitores comutados. As melhorias consideráveis ​​no campo de filtro de vários polos e tecnologia de conversor analógico-digital também não teriam sido possíveis, considerando a natureza física, não linear e inconsistente dos resistores convencionais. Esses pontos tornam o capacitor comutado um dos avanços mais significativos do componente eletrônico desde a introdução do transistor.