Ёмкостная связь (capacitive coupling): передача энергии в электронных схемах

Ёмкостная связь (capacitive coupling) в электронике — это передача общей энергии разным устройствам, соединенным через электрическую сеть. Передача энергии осуществляется с помощью конденсаторов между цепями. Может также выполняться последовательно к исходному сигналу питания, предназначенному для связи.

В аналоговой схеме цель ёмкостной связи — прервать цепь постоянного тока (DC), поэтому используемый конденсатор называют DC-блокирующим. В цифровых схемах ёмкостная связь чаще всего применяется в коммуникационных устройствах для блокировки любых помех к сигналу или предотвращения возникновения любого типа напряженного или энергетического дисбаланса. Эти дисбалансы часто ассоциируются с усилителями сигналов, особенно когда входные и выходные выводы сопряжены, что пользователи слышат как обратную связь (feedback).

Ёмкостная связь может также возникать непреднамеренно, когда через цепь проходит частота и другой провод находится вблизи. В таких случаях питаемый провод может сопрячься с проводом, излучающим полосу пропускания или частоту, и либо перехватить, либо просто помешать сигналу исходного провода. Обратное также возможно: питаемый провод помешает частоте, вызывая шум или помехи во входящем обрабатываемом сигнале.

Когда ёмкостная связь возникает непреднамеренно, обычно потому что два провода с разными полосами или напряжениями слишком близки, возникает нежелательный эффект — электрический шум. Этот шум может проявляться в прерывании входящего или исходящего сигнала продукта или фоновых шумов (высокочастотный свист). Альтернативно, продукт может просто не работать как задумано. При производстве эту проблему обычно устраняют либо разделением проводов в схеме, либо созданием невижущей перегородки между ними.

Когда эффект связи желателен в устройстве полосы пропускания, два провода, которые обычно разделяют, размещают в близкой близости. Можно также запланировать в схеме, чтобы провода скручивались друг вокруг друга для создания среды с максимальным сопряжением. Когда эффект связи нужен между цифровыми или аналоговыми схемами, их связывают через конденсаторы, функционирующие по-разному в зависимости от типа сигнала (цифрового или аналогового).