No.5ベストアンサー
- 回答日時:
ご質問の趣旨に沿って、結合コンデンサにどういう電圧がかかってくるか検証してみましょう。
あまり良い図ではないのですが、説明上、下記URL(エミッタ接地回路)を引用します。
http://www-nh.scphys.kyoto-u.ac.jp/~enyo/kougi/e …
電源電圧を12V,ベース電圧を6Vと仮定します。(条件1)
入力信号は直流成分を持たないものとします。(条件2)
回路の時定数は入力交流信号f(Hz)に対し十分大きいとします。(条件3)
(1)この場合、C1両端の電圧は、無信号時の電圧差(=6V)を保ったままですから(条件3による)、C1の耐圧は6Vでよく、接続は”ベース側を+”とすれば問題ないことになり、この状態で入力信号は、ほぼ4.3Vrms(尖頭値で±6V))で振っても、コンデンサに逆電圧は加わらないことになります。
(4.3Vrmsを超えると、プラスの尖頭値でコンデンサに逆電圧)
(2)設定時定数より低い周波数の入力が加わったらどうなるでしょうか?(条件3の否定)
この場合、C1両端の電圧は入力電圧の変動をそのまま受けるので、C1の耐圧は12Vとしておかなければならないことになります。
(1)(2)を総合して、C1の耐圧は12V以上のものを使用しなければなりませんが、上記入力条件を守る限り、C1に逆電圧がかかることはないことがお分かりいただけたかと思います。
(3)前段にTr増幅回路が来ることがあります。(条件2の否定)
前段がエミッタ接地回路であれば、前段Trコレクタ電圧と後段ベース電圧との差が問題になります。
耐圧や極性を実条件に応じて決めなければなりません。
一般には前段(コレクタ電圧)の方が高いので、C1は入力側をプラスとすることが多いですが、前記(1)(2)と同じく、入力信号が加わることでこの極性が反転することはまずないと考えます。
(過大入力を除く)
(追記)電解コンデンサの逆電圧破壊について
電解コンデンサが逆電圧破壊を起こすのは、陰極箔に酸化皮膜ができ、ガスが発生することによる膨張破壊だそうです。
http://www.rubycon.co.jp/products/alumi/faq.html …
電圧差が小さく、短時間なら許容できる、という説もあります。
http://www.cypress.ne.jp/f-morita/parts/capa/den …
しかし、メーカーは短時間でも逆電圧が加わらないような設計を希望しています。
無信号時、コンデンサ両端に加わっている電圧が、入力振幅によりマイナスに振られるような使い方も禁じています。(下記2-3-4)
http://www.nichicon-us.com/lib/aluminum.pdf#sear …電解コンデンサ 逆電圧破壊'
参考URL:http://www-nh.scphys.kyoto-u.ac.jp/~enyo/kougi/e …
No.3
- 回答日時:
電解コンデンサはこれが詳しいです.
http://home.jeita.or.jp/ecb/techrepodl/RCR-2367B …
6ページ4.3等価回路で考えるとわかります.
交流電流IAC(正弦波実効値)による電圧Vpkは
Vpk=±√2IAC/(2πfC)
だから,印加されている直流バイアス電圧VDCに対し,
Vpk≦VDC
までは動作するはずです.
ただし,IACが大きすぎると等価直列抵抗Rによる損失PC
PC=R×IAC^2
が大きくなりすぎて壊れます.
IACは,コンデンサのデータシートに載っている許容リップル電流以下にします.
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