原创 非同类可代替器件4—放大电容

2020-5-16 17:22 2033 19 12 分类: 模拟 文集: 低频模拟电路
原本每周一篇博客的计划,被公司不断增长的业务打断了。疫情期间,私营企业能有工作都快成为一种无奈的幸福了,可得抓住这个机会,努力的活在当下。
运放是个神奇的电子元器件,许多前辈根据运放的特点设计出很多稀奇古怪的功能电路。下面就介绍一个用运放来放大电容值得电路——放大电容电路(具体参见《OP放大电路设计》——大师作品,总是用书里的电路,我都不好意思了)。原理其实不简单,时间有限,我也没仔细推到公式,就按照结果来做个仿真电路测试一下是否符合。具体的推导过程,等下次再介绍,毕竟还是要坚持写文章。
一般要增加电路中的电容容量,通常会并联电容,简单实用。当然还要一种方法, 用电容和运放搭建一个电路也能同样实现增大电容的功能。如图所示,输入电容Ci=C2*R4/R2,相当于放大了R4/R2倍的电容值,当然还有R2的内阻。
测试电路如下图,图中C1=100uF,R5=1K。可以用上图的电路代替。R1与R5、C1组成低通电路,波特图里在第一格处转折下降,第四个格转折上升,同时衰减-40dB。

下图是用放大电容电路测试结果,波特图里在第一格处转折下降,第四个格转折上升,同时衰减-40dB。

从仿真结果看,两者结果一模一样(仿真毕竟是仿真,跟实物不同)。图中C1=C2*R3/R2=100uF,还有内阻R5=R2=1K,跟理论结果一样的。

该电路放大的电容不是万能的,还达不到功率电路的需求。虽然可以减小内阻R2的大小,但毕竟运放的灌电流不大,就算在后端增加功率放大电路,实际应用效果也不会太好,反倒是体积增加不少。

但在类似时间常数电路等信号电路方面用到的电容,完全可以用放大电容电路来实现,而且精度很高。例如100uF、+/-20%精度的电容,很轻易就编程80uF或者120uF,但是1uF、+/-20%精度的电容差距不大,而且有运放电路,可以用电位器来调节放大倍数。可调电容毕竟还是不太靠谱的。

作者: 小六子, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-1589624.html

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