電容倍增器

電容倍增器

電容倍增器僅用一個電容和放大器放大了電容的容量。

在電流模式技術中,一般通過調節電流鏡電流的大小,實現對電容值的調節。與電壓模式技術相比,電流模式技術不僅可以獲得較高的工作頻率,而且便於容值調節。

基本介紹

  • 中文名:電容倍增器
  • 外文名capacitymultiplier
  • 作用:解決積體電路大容量電容器的問題
  • 組成:運算放大器和接地電容等
  • 套用:等超低頻正弦信號發生器
基本介紹,分類,基於三極體,基於運放,發展作用,

基本介紹

電容倍增器其實是一個虛擬電容,不過體積可以做的比同樣大小的真電容更小。有了電容倍增器,有很多好處,不僅替代了很多需要使用大電容的場合,而且像只用模擬電路設計超低頻濾波器、長延時電路也成為可能。
而用真的電容去做這些是很困難的,往往體積龐大,而且巨大容量的電容難以買到。
電容倍增器
電容倍增器
另外在需要低噪聲直流供電的場合,可以用它當一個巨大的濾波電容,尤其是在帶負載時能很好的抑制紋波噪聲。

分類

基於三極體

電容倍增器
基本三極體電容倍增器電路
該電路的等效電容相當於C1的電容乘以三極體的電流增益(β),效果相當於電容容量被三極體放大了β倍。
R1 與C1 是能過濾VS紋波的低通濾波器。 R1 不僅為C1提供充電電流,而且為三極體提供基極電流。R2是該電路的等效負載(暫時我們認為這是一個純阻性負載)。
假如沒有三極體Q, 那么R2 就是電容C1最直接的負載,想要抑制紋波,C1必須非常非常大才可以扛得住R2吸走的電流。現在有了這個三極體Q, 那么負載從C1上吸走的電流就被巧妙地縮小了 β倍,換一句話來講,就是 C1 的電容對於特定負載被放大了 β倍。
注意這不是一個穩壓電路,因為輸出電壓會由輸入電壓 VS的變化而變化。輸出電壓會比三極體基極電壓低約0.65V,在帶負載時能比VS 低 2–3 V。 如果R1和C1的值足夠大,輸出紋波能夠降低到幾乎可以忽略不計的水平。但是輸出上升沿會變緩,具體表現在從零電壓上升到工作電壓時會變得十分緩慢 (尤其是帶負載時)。
這是由於R1和C1很大的時間常數引起的。

基於運放

電容倍增器
基本的運放電容倍增器電路
這裡,電容 C1的容量被增大了R1 / R2倍。
等效電容C = C1 * R1 / R2。

發展作用

現代電子技術突飛猛進的一個重要方面是積體電路技術的日新月異。就目前的水平而言,要在積體電路中製作大容量的電容比較困難。
同時,容量越大,占用晶片的面積也越大。但是,便攜設備、手持儀表等電子系統微型化需要集成大容量電容。
電容倍增器
電容倍增器
利用電流傳輸器的阻抗變換作用,可使小容量的電容等效變換為較大容量的浮地電容。儘管這樣增加了一些有源器件,但這正好可以發揮積體電路自身的優勢,克服難以集成大容量電容的劣勢。
把這種有源浮地電容倍增器套用於開關電容DC—DC變換器,可為它的全單片集成提供一種新方法。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們