Warum verwenden wir Kondensatoren in Differenzierer- und Integratorschaltungen (bestehend aus Operationsverstärkern) und keine Induktivitäten?

Einer der möglichen Gründe, die ich kenne, ist, dass Kondensatoren in einem weiten Wertebereich verfügbar sind und genauer als Induktivitäten hergestellt werden können. Welcher andere Faktor führt zur Verwendung von Kondensatoren gegenüber Induktivitäten?

Viele Schaltungen erfordern Werte mit mittlerer / hoher Impedanz für selbst mäßig niedrige Frequenzen wie Audio, und ein Kondensator von beispielsweise 10 nF bei 1 kHz hat eine Impedanz von 15,9 kOhm. Ein Induktor mit dieser Impedanz bei 1 kHz hätte einen Wert von 2,53 Henry.

Das ist kein kleiner Wert, der in einen Raum für eine oberflächenmontierte Komponente passt. Das ist ein Grund und der nächste sind die Kosten - versuchen Sie, eine 2,5-Henry-Spule in Farnell, Digikey oder Mauser zu finden, und sehen Sie, wie viel Wechselgeld Sie von einem Dollar oder einem Pfund haben. Die 10nF kosten Sie maximal ein paar Cent.

Es ist also nicht klein und nicht billig und ein Nebeneffekt davon, dass es nicht klein ist, ist, dass es eine signifikante parasitäre Kapazität besitzt (mehrere Pico-Farad, wenn nicht mehr), und dies macht es weniger als perfekt. Ich sage sicherlich nicht, dass Kappen perfekt sind, aber sie sind ein paar Größenordnungen perfekter als ein Induktor.

Es wird auch einen signifikanten Gleichstromwiderstand haben, da es so klein wie möglich gemacht wird. Es ist nicht gut im Umgang mit Strömen wie der Kondensator und der Kern wird wahrscheinlich gesättigt sein.

Schlechte Idee - Kondensatoren verwenden.

Im Allgemeinen sind Induktivitäten viel verlustbehafteter als Kondensatoren. Sie weichen viel mehr von den idealen Modellen ab, die die Leute am College lernen, und zwar auf eine schlecht spezifizierte Art und Weise. Mit anderen Worten, eine Schaltung mit Induktivitäten anstelle von Kappen muss mit größerer Wahrscheinlichkeit angepasst werden.

Außerdem induzieren Induktoren je nach Aufbau eher Streufelder, was zu mehr Einschränkungen beim Leiterplattenlayout führt. Der gesamte Prozess vom handgezeichneten Schaltplan bis zur Arbeitsplatine ist vorhersehbarer, wenn keine Induktivitäten vorhanden sind.

Wenn Sie ein Teil austauschen müssen, treten mit größerer Wahrscheinlichkeit Probleme mit einem Induktor als mit einer Kappe auf, da viele Induktoren nicht standardmäßige Stellflächen verwenden.

Sowohl Spulen (Induktivitäten) als auch Kondensatoren unterscheiden oder integrieren etwas in Bezug auf die Zeit.

Ich denke, in fast jedem Kontext kostet eine aktive Schaltung (eine mit Operationsverstärkern oder einer Art Transistorverstärker) mit Induktivitäten mehr als eine mit der entsprechenden Anzahl von Kondensatoren. Die Herstellung einer Spule erfordert mehr als die Herstellung eines Kondensators.

Es wäre möglich, Integrator- oder Differenziererschaltungen unter Verwendung von Induktivitäten aufzubauen, aber diese würden Strom anstelle von Spannung integrieren.

In diesem Fall benötigen Sie auch einen Stromverstärker (niedrige Eingangsimpedanz, hohe Ausgangsimpedanz) anstelle eines Spannungsverstärkers. Diese sind etwas unpraktischer zu bauen.