电容器倍增器

电容倍增器实际上是一个虚拟电容器,但体积可以小于相同尺寸的真实电容器。利用电容器倍增器,有许多优点,不仅取代了需要大电容器的许多场合,而且还设计了使用模拟电路的超低频滤波器和长延迟电路。使用真正的电容器是非常困难的,这些电容器通常体积庞大且难以购买大容量电容器。此外,当需要低噪声直流电源时,它可以用作巨大的滤波电容器,特别是在负载加载时,可以抑制纹波噪声。基于三极管该电路的等效电容相当于C1的电容乘以三极管的电流增益(β)。该效果相当于三极管放大β倍的电容容量。 R1和C1是滤波VS纹波的低通滤波器。 R1不仅为C1提供充电电流,还为三极管提供基极电流。 R2是电路的等效负载(暂时我们认为这是纯电阻负载)。如果没有晶体管Q,那么R2是电容器C1的最直接负载。为了抑制纹波,C1必须非常大,以承受R2吸收的电流。现在利用该晶体管Q,来自C1的负载汲取的电流微妙地减小了β倍。换句话说,对于特定负载,C1的电容被放大β倍。请注意,这不是电压调节器,因为输出电压会因输入电压VS的变化而变化。输出电压比晶体管的基极电压低约0.65V,加载时低于VS的2C3V。如果R1和C1的值足够大,则输出纹波可以降低到几乎可以忽略的水平。然而,输出的上升沿将变慢,因为从零电压到工作电压(特别是负载)它将变得非常慢。这是由于R1和C1的时间常数很大。基于运算放大器的基本运放电容乘法器电路基本运放电容乘法器电路这里,电容器C1的容量增加R1 / R2。等效电容C = C1 * R1 / R2。现代电子技术快速发展的一个重要方面是集成电路技术的快速发展。在目前的水平上,在集成电路中制造大容量电容器更加困难。同时,容量越大,芯片占用的面积越大。然而,诸如便携式设备和手持式仪器之类的电子系统的小型化需要集成大容量电容器。通过使用电流发送器的阻抗变换,可以将小容量电容器等效地转换为更大容量的浮地电容器。虽然这增加了一些有源器件,但它可以利用集成电路本身并克服难以集成大容量电容器的缺点。将这种有源浮动电容倍增器应用于开关电容DC-DC转换器,为其完整的单片集成提供了一种新方法。