정전식 커플링이란?

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마지막 업데이트: 2023-09-25

정전식 커플링이란?

정전식 결합이라고도 하는 용량성 결합은 절연체로 분리된 두 개의 전도성 요소 사이에서 전기 에너지가 전달되는 현상입니다. 이러한 요소가 서로 가까이 있을 때 에너지가 교환될 때 발생합니다.

정전식 커플링에서는 커패시터의 존재로 인해 에너지 전달이 촉진됩니다. 커패시터는 절연체로 분리된 두 개의 전도성 단자로 구성됩니다. 한 단자가 다른 단자보다 높은 전압 전위에 있으면 단자 사이에 전하가 축적됩니다. 전압이 제거되면 커패시터는 저장된 전하를 전류의 형태로 방출합니다.

PCB의 경우 가상 커패시터 역할을 하는 다양한 요소 간에 정전 용량 커플링이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 두 개의 구리 트레이스가 PCB에 서로 가깝게 배치되면 두 트레이스 사이의 커패시턴스로 인해 한 트레이스에서 다른 트레이스에 에너지가 전달될 수 있습니다.

정전식 커플링은 DC 회로에 비해 AC 회로에서 더 중요합니다. 커패시터는 AC에 낮은 임피던스 경로를 제공하여 전도성 요소 간에 에너지 전달이 가능하기 때문입니다. 그러나 커패시터는 DC를 차단하는 경향이 있으므로 이 경우 에너지 전달에 덜 효과적입니다.

정전 용량 결합은 PCB 설계에 긍정적일 수도 있고 부정적일 수도 있습니다. 긍정적인 측면에서는 의도적인 정전 용량 결합을 활용하여 회로의 다른 부분 간에 에너지를 전달하여 신호 전송 또는 전력 분배와 같은 기능을 구현할 수 있습니다. 부정적인 측면에서는 의도하지 않은 정전 용량 결합으로 인해 인접한 전도성 요소 간에 원치 않는 누화 또는 간섭이 발생하여 PCB의 전체 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

자주 묻는 질문

커플링 커패시터라고 불리는 이유

커플링 커패시터는 한 노드에서 다른 노드로 교류 신호의 전송을 용이하게 하는 부품입니다. 커플링 커패시터의 목적은 각 스테이지 내에서 전압, 전류, 저항의 무결성을 유지하는 것입니다. 커플링 커패시터는 DC 커플링을 차단하면서 입력 소스에서 AC 변화를 결합할 수 있도록 허용함으로써 효율적인 신호 전송을 보장합니다.

커플링 커패시터에 극성이 있습니까?

아니요, 커플링 커패시터에는 극성이 없습니다. 마찬가지로 출력 커플링 커패시터도 전해 커패시터가 아닙니다.

낮은 정전 용량이 더 좋은 이유

케이블 커패시턴스가 낮을수록 악기의 자연스러운 '밝기', '존재감' 또는 '비트'를 앰프로 더 많이 전달할 수 있습니다. 결과적으로 고음 컨트롤의 설정을 낮출 수 있어 히스 및 기타 원치 않는 노이즈가 줄어듭니다.

높은 용량의 원인

커패시턴스는 도체와 도체를 둘러싼 절연체의 근접성에 영향을 받습니다. 도체가 서로 더 가깝거나 표면적이 더 넓으면(예: 더 긴 전선이나 실드) 커패시턴스가 높아집니다.

정전식 커플링을 사용하는 이유

두 회로 사이의 커플링 커패시턴스는 유용한 AC 신호를 백엔드 회로의 입력 단자로 전송하는 역할을 합니다. 그림 1과 같이 백엔드 회로에 직류(DC)를 추가할 수 없으므로 편리한 회로 설계 및 유지 관리가 가능합니다.

정전식 커플링과 직접 커플링의 차이점은 무엇인가요?

정전 용량 결합 증폭기는 DC 입력 신호에 대한 응답이 제한적입니다. 반면 직렬 커패시터 대신 직렬 저항을 사용하는 직접 결합 방식은 주파수 의존적 게인 문제를 해결합니다. 하지만 입력 신호를 감쇠시켜 모든 신호 주파수에 대한 증폭기 게인을 감소시킨다는 단점이 있습니다.

정전식 커플링과 유도식 커플링의 차이점은 무엇인가요?

유도 결합 메커니즘은 여기 코일에서 플라즈마로 전력을 전달하는 것을 포함합니다. 반면에 기생 용량성 결합 메커니즘은 유전체 윈도우에 RF 플라즈마 전위와 DC 자체 바이어스를 생성합니다. 이로 인해 유전체 윈도우에 원치 않는 스퍼터링이 발생합니다.

정전식 커플링의 단점은 무엇인가요?

정전식 커플링 방식에는 장점과 단점이 모두 있습니다. 그러나 이 방법에는 몇 가지 단점이 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 여기에는 크기, 복잡성, 패턴 불량, 높은 감도 등의 문제가 포함됩니다. 반면 정전식 결합의 한 가지 장점은 RF 신호에 대한 우수한 차폐 기능을 제공한다는 점입니다.

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