ตัวเก็บประจุสลับคืออะไร?

ตัวเก็บประจุแบบสวิตช์เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์หรืออย่างถูกต้องยิ่งขึ้นวงจรอิเล็กทรอนิกส์หรือโมดูลมักจะประกอบด้วยตัวเก็บประจุและสวิตช์สองสวิตช์ที่ใช้ในการจำลองส่วนประกอบอื่น ๆ ในวงจรรวม (IC)ตัวต้านทานเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่จำลองมากที่สุด;ตัวต้านทานมีแนวโน้มที่จะมีขนาดใหญ่เกินไปและไม่ถูกต้องที่จะรวมเข้ากับ ICS ขนาดเล็กโมดูลตัวเก็บประจุแบบสวิตช์มักใช้ในการประมวลผลสัญญาณเวลาไม่ต่อเนื่องและแอปพลิเคชันการกรองความถี่เสียงฟังก์ชั่นเหล่านี้เกิดขึ้นได้โดยลักษณะเฉพาะของวงจรที่ค่าไฟฟ้าถูกย้ายเข้าและออกจากตัวเก็บประจุ

ความสามารถของวงจรตัวเก็บประจุแบบสลับเพื่อจำลองความต้านทานในการประยุกต์อนุญาตให้ผลิตวงจรรวมที่ซับซ้อนมากขึ้นในแพ็คเกจขนาดเล็กตัวต้านทานทั่วไปเป็นปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเวที IC เนื่องจากขนาดทางกายภาพและความแตกต่างของค่าตัวต้านทานที่พบในการผลิตที่แตกต่างกันสวิตช์ตัวเก็บประจุและโลหะออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์ (MOS) ที่ใช้ในโมดูลตัวเก็บประจุสวิตช์นั้นมีขนาดกะทัดรัดและมีความเสถียรมากเกี่ยวกับค่าและความคลาดเคลื่อนของพวกเขา

ลักษณะเหล่านี้ทำให้วงจรภายในขนาดกะทัดรัดและแม่นยำมากวงจรข้อดีของวงจรตัวเก็บประจุแบบสวิตช์อีกประการหนึ่งคือความจริงที่ว่าการใช้โมดูลเหล่านี้ซึ่งตรงข้ามกับตัวต้านทานทั่วไปอนุญาตให้นักออกแบบวงจรรวมระดับของการปรับความถี่ในแอปพลิเคชันตัวกรองที่ใช้งานอยู่การปรับแต่งนี้ทำได้โดยการเปลี่ยนแปลงความถี่สัญญาณนาฬิกาหรือการสลับจังหวะของวงจร

ค่าที่แท้จริงของคุณสมบัติการประหยัดพื้นที่ของโมดูลตัวเก็บประจุสวิตช์สามารถมองเห็นได้เมื่อพิจารณาว่าตัวต้านทาน 1 MΩสามารถจำลองได้ตัวเก็บประจุสลับที่อัตรานาฬิกา 100 kHzหากจะใช้ตัวต้านทานปกติในแอปพลิเคชันนี้วงจรที่สมบูรณ์จะมีขนาดหลายเท่าของขนาดที่ใช้โมดูลตัวเก็บประจุยกตัวอย่างเช่นตัวกรองตัวเก็บประจุแบบสวิตช์แบบสวิทช์ที่มีระดับ 100 Hz จะต้องมีความต้านทาน 16 MΩซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุโดยใช้ตัวต้านทานปกติ

ความก้าวหน้าในเทคโนโลยี analog analog ที่ตั้งโปรแกรมได้ในทศวรรษที่ผ่านมาหรือดังนั้นจะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีประโยชน์ที่ได้รับจากการใช้โมดูลตัวเก็บประจุแบบสวิตช์การปรับปรุงอย่างมากในด้านของตัวกรองหลายขั้วและเทคโนโลยีการแปลงแบบอะนาล็อกเป็นดิจิตอลจะไม่สามารถทำได้เช่นกันเมื่อพิจารณาถึงลักษณะทางกายภาพที่ไม่เป็นเชิงเส้นและลักษณะที่ไม่สอดคล้องกันของตัวต้านทานทั่วไปจุดเหล่านี้ทำให้ตัวเก็บประจุสลับเป็นหนึ่งในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญที่สุดตั้งแต่การเปิดตัวทรานซิสเตอร์