El acoplamiento capacitivo es la transferencia de energía dentro de una red eléctrica o entre redes distantes mediante el desplazamiento de corriente entre nodos de circuito(s) , inducida por el campo eléctrico. Este acoplamiento puede tener un efecto intencionado o accidental.
En su implementación más simple, el acoplamiento capacitivo se logra colocando un capacitor entre dos nodos. [1] Cuando se lleva a cabo el análisis de muchos puntos en un circuito, la capacitancia en cada punto y entre puntos se puede describir en forma matricial .
En los circuitos analógicos , se utiliza un condensador de acoplamiento para conectar dos circuitos de modo que solo la señal de CA del primer circuito pueda pasar al siguiente mientras la CC está bloqueada. Esta técnica ayuda a aislar los ajustes de polarización de CC de los dos circuitos acoplados. El acoplamiento capacitivo también se conoce como acoplamiento de CA y el capacitor utilizado para este propósito también se conoce como capacitor de bloqueo de CC .
La capacidad de un condensador de acoplamiento para evitar que una carga de CC interfiera con una fuente de CA es particularmente útil en circuitos amplificadores de Clase A al evitar que una entrada de 0 voltios pase a un transistor con polarización de resistencia adicional; creando una amplificación continua.
El acoplamiento capacitivo disminuye la ganancia de baja frecuencia de un sistema que contiene unidades acopladas capacitivamente. Cada condensador de acoplamiento junto con la impedancia eléctrica de entrada de la siguiente etapa forma un filtro de paso alto y la secuencia de filtros da como resultado un filtro acumulativo con una frecuencia de corte que puede ser mayor que la de cada filtro individual.
Los condensadores de acoplamiento también pueden introducir distorsión no lineal a bajas frecuencias. Esto no es un problema en altas frecuencias porque el voltaje a través del capacitor se mantiene muy cerca de cero. Sin embargo, si una señal que pasa a través de la capacitancia de acoplamiento tiene una frecuencia baja en relación con la frecuencia de corte RC , se pueden desarrollar voltajes a través del capacitor, lo que para algunos tipos de capacitores da como resultado cambios de capacitancia, lo que genera distorsión. Esto se evita eligiendo tipos de condensadores que tengan un coeficiente de voltaje bajo y utilizando valores grandes que coloquen la frecuencia de corte mucho más baja que las frecuencias de la señal. [2] [3]
El acoplamiento de CA también se usa ampliamente en circuitos digitales para transmitir señales digitales con un componente de CC cero , conocidas como señales balanceadas en CC . Las formas de onda balanceadas en CC son útiles en sistemas de comunicaciones, ya que se pueden usar sobre conexiones eléctricas acopladas en CA para evitar problemas de desequilibrio de voltaje y acumulación de carga entre sistemas o componentes conectados.
Por esta razón, la mayoría de los códigos de línea modernos están diseñados para producir formas de onda balanceadas en CC. Las clases más comunes de códigos de línea balanceados en CC son los códigos de peso constante y los códigos de disparidad de pares .
Un bucle de truco es un tipo simple de acoplador capacitivo: dos hilos de cable muy próximos entre sí. Proporciona acoplamiento capacitivo de unos pocos picofaradios entre dos nodos. Por lo general, los cables están trenzados. [4] [5]
El acoplamiento capacitivo suele ser involuntario, como la capacitancia entre dos cables o pistas de PCB que están una al lado de la otra. Una señal puede acoplarse capacitivamente con otra y causar lo que parece ser ruido . Para reducir el acoplamiento, los cables o las pistas a menudo se separan lo más posible, o se colocan líneas de tierra o planos de tierra entre señales que podrían afectarse entre sí, de modo que las líneas se acoplen capacitivamente a tierra en lugar de entre sí. Los prototipos de circuitos analógicos de alta frecuencia (decenas de megahercios) o de alta ganancia suelen utilizar circuitos construidos sobre un plano de tierra para controlar el acoplamiento no deseado. Si la salida de un amplificador de alta ganancia se acopla capacitivamente a su entrada, puede convertirse en un oscilador electrónico .
Este artículo incorpora material de dominio público de la Norma Federal 1037C. Administración de Servicios Generales . Archivado desde el original el 22 de enero de 2022. (en apoyo de MIL-STD-188 ).